1

Nowoczesne kształcenie akademickie w zakresie gospodarki wodno-ściekowej na obszarach wiejskich w Kraju Związkowym Turyngia w odniesieniu do warunków polskich

Praca zbiorowa pod redakcją

Jacka M. Pijanowskiego

Kraków 2008

Wydział InŜynierii Środowiska i Geodezji

Project part financed by the European

Union

2

Redakcja: Dr inŜ. Jacek M. Pijanowski Zdjęcia na okładce: 2, 3, 4 i 7 – dr inŜ. Grzegorz Kaczor; 1, 5 i 6 – dr inŜ. Jacek M. Pijanowski Arkuszy wydawniczych: 14,25, arkuszy drukarskich: 12, nakład 150 egzemplarzy. Druk i oprawa: Drukmar 32-080 Zabierzów, ul. Rzemieślnicza 10 Tel.: (+48) 12 285 23 14 Broszura wydana w ramach projektu pn. Nowoczesne kształcenie akademickie w zakresie gospodarki wodno-ściekowej na obszarach wiejskich (nr PL/07/LLP-LdV/VETPRO/140487) w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci (kierownik projektu – dr inŜ. Jacek M. Pijanowski, sekretarz projektu – inŜ. Halina Stachura)

3

Spis treści

Słowo wstępne ..................................................................... 7 Prof. dr hab. inŜ. Jan Pawełek

1. Problematyka gospodarki wodno-ściekowej w nauczaniu przedmiotu Ochrona środowiska na kierunku Geodezja i Kartografia UR Kraków ............. 9 Prof. dr hab. inŜ. Krzysztof Koreleski Wprowadzenie ............................................................................. 9 Tematyka gospodarki wodno-ściekowej w nauczaniu przedmiotu Ochrona środowiska ............................................. 9 Rozbudowa tematyki gospodarki wodno-ściekowej w ramach przedmiotu Ochrona środowiska ........................ 10 Podsumowanie ........................................................................... 10

2. Nowe treści programowe w przedmiocie Eksploatacja budowli wodnych w nawiązaniu do wizyty na obiekcie zapory na rzece Leibis/Lichte w Turyngii .................................................................. 12 Prof. dr hab. inŜ. Artur Radecki-Pawlik Wprowadzenie ........................................................................... 12 Proponowane rozszerzenia programu nauczania ................ 12

3. Dyskusja nad przydatnością niemieckich wzorów scaleniowo-krajobrazowych w warunkach polskich .. 14 Dr hab. inŜ. Urszula Litwin, prof. UR w Krakowie

4. Wykorzystanie metod fotogrametrycznych w gospodarce wodno-ściekowej ................................. 16 Dr inŜ. Bogusława Kwoczyńska Wprowadzenie ........................................................................... 16 Wybrane aspekty gospodarki wodno-ściekowej w Polsce i w Turyngii ............................................................... 16 Zarządzanie gospodarką wodno-ściekową w Turyngii ...... 17 Podsumowanie ........................................................................... 17

5. Benchmarking ........................................................... 18 Dr inŜ. Izabela Piech Pojęcie i typy benchmarkingu ................................................. 18 Podejście do benchmarkingu .................................................. 18 Zalety i wady benchmarkingu ................................................. 19

6. Rozwój gospodarki wodno-ściekowej i jej skutki dla właścicieli nieruchomości .................................... 21 Dr inŜ. Monika Siejka Wprowadzenie ........................................................................... 21 Inwestycje liniowe i ich konsekwencje dla właścicieli nieruchomości ............................................................................ 21 Metoda hierarchii analitycznej w aspekcie oceny inwestycji infrastrukturalnych ................................................. 22 Potrzeba rozszerzenia działalności dydaktycznej Katedry Geodezji ...................................................................... 22

7. Prognozowane zmiany klimatu i ich wpływ na gospodarkę wodną .....................................................24 Dr inŜ. Agnieszka Ziernicka-Wojtaszek Problematyka wpływu współczesnych zmian klimatu na zasoby wodne Polski w działalności naukowo -dydaktycznej Katedry Meteorologii i Klimatologii Rolniczej...................................................................................... 25

Podsumowanie i propozycje rozszerzenia działalności dydaktycznej o wybrane zagadnienia związane z gospodarką wodno-ściekową na obszarach wiejskich ..... 25

8. Rodzaje układów technologicznych uzdatniania wody w aspekcie jakości wody surowej ..................... 27 Mgr inŜ. Barbara Mielenz Wprowadzenie ........................................................................... 27 Wybrane zagadnienia związane z uzdatnianiem wód powierzchniowych .................................................................... 27 Zakład Uzdatniania Wody RABA w Dobczycach ............. 27 Zakład Uzdatniania Wody w Zeigerheim ............................. 28 Podsumowanie ........................................................................... 29

9. Formy kształcenia w Uniwersytecie Bauhaus w Weimarze i w Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie a moŜliwości wymian studentów ........... 30 Mgr inŜ. Krystyna Kaczmarczyk Wydział InŜynierii Środowiska na Uniwersytecie Bauhaus w Weimarze ............................................................... 30 Wydział InŜynierii Środowiska i Geodezji na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie .................................. 31 Podsumowanie ........................................................................... 31

10. Uniwersytet Bauhaus w Weimarze – uczelnia i moŜliwości kształcenia .......................... 33 InŜ. Halina Stachura Historia Uniwersytetu Bauhaus .............................................. 33 Dzień dzisiejszy Uniwersytetu Bauhaus ................................ 33 Struktura Uniwersytetu Bauhaus ............................................ 33 Wydział Architektury ................................................................ 33 Wydział InŜynierii Środowiska ............................................... 34 Wydział Sztuki i Projektowania .............................................. 35 Wydział Mediów ........................................................................ 35 Interdyscyplinarny Program Akademicki .............................. 35 Badania naukowe ....................................................................... 36

11. Kierunki współpracy międzynarodowej Uniwersytetu Bauhaus w Weimarze .......................... 37 Mgr inŜ. Alina Czura Wprowadzenie ........................................................................... 37 Działania wspierające tworzenie sieci współpracy międzynarodowej ...................................................................... 37 Oferta kursów dla studentów i doktorantów z zagranicy .................................................................................. 37 Letnia Szkoła Uniwersytetu Bauhaus .................................... 38 Szkoła Naukowa Uniwersytetu Bauhaus .............................. 38 Podsumowanie ........................................................................... 39

12. Regionalne systemy zaopatrzenia w wodę ................ 40 Dr inŜ. Marian Długosz Wprowadzenie ........................................................................... 40 Systemy zaopatrzenia w wodę Turyngii ................................ 40 Systemy zaopatrzenia w wodę w Małopolsce ...................... 41 Proponowane rozszerzenia programu nauczania ................ 41 Podsumowanie ........................................................................... 41

4

13. Zaopatrzenie terenów miejskich w wodę i obsługa kanalizacji na przykładzie Erfurtu i Krakowa ............42 Dr inŜ. Stanisław Bacior Wprowadzenie ........................................................................... 42 Aspekty nowoczesnej gospodarki wodno-ściekowej na przykładzie Krakowa i Erfurtu ............................................... 42 Proponowane rozszerzenie programu nauczania................ 44 Podsumowanie ........................................................................... 44

14. Geotechnika środowiska jednym z narzędzi wdraŜania Ramowej Dyrektywy Wodnej UE .............45 Dr inŜ. Przemysław Baran Wprowadzenie ........................................................................... 45 Ogólne informacje nt. Ramowej Dyrektywy Wodnej UE................................................................................. 45 Geotechnika Środowiska jako dyscyplina naukowa ........... 45 Spojrzenie na zasoby wód podziemnych w aspekcie niebezpieczeństwa ich zanieczyszczenia ............................... 46 Propozycja rozszerzenia programu kształcenia o zagadnienia związane z RDW ............................................. 47

15. Bezpieczeństwo zaopatrzenia w wodę w sytuacjach kryzysowych .........................................48 Dr inŜ. Tomasz Bergel Wprowadzenie ........................................................................... 48 Akty terroryzmu na obiektach gospodarki wodnej ............. 48 Aspekty nowoczesnej gospodarki wodno-ściekowej a działalność dydaktyczna Katedry InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej ............................................................... 48 Proponowane rozszerzenie programu nauczania................ 49 Podsumowanie ........................................................................... 50

16. Gospodarka wodno-ściekowa a jakość i ochrona wód – specyfika rozwiązań prawnych i technicznych w Turyngii i Małopolsce .................... 51 Dr inŜ. Andrzej Bogdał Wprowadzenie ........................................................................... 51 Gospodarka wodno-ściekowa a jakość wód powierzchniowych .................................................................... 51 Strefy ochronne wód podziemnych ....................................... 52 Wykorzystanie GIS w gospodarce wodno-ściekowej ......... 53 Podsumowanie i propozycje rozszerzenia programu nauczania..................................................................................... 53

17. Przydomowe oczyszczalnie ścieków z osadem czynnym jako uzupełniający element systemu unieszkodliwiania ścieków na terenach wiejskich – wady i zalety ............................................................54 Dr inŜ. Piotr Bugajski Wprowadzenie ........................................................................... 54 Opis obiektów............................................................................ 54 Proponowane rozszerzenie programu nauczania w zakresie projektowania (doboru) obiektów oraz prawidłowej eksploatacji .......................................................... 55 Podsumowanie ........................................................................... 55

18. Zastosowanie modeli badawczych w dydaktyce w zakresie przydomowych oczyszczalni ścieków ...... 57 Dr inŜ. Krzysztof Chmielowski Wprowadzenie ........................................................................... 57 Przydomowe oczyszczalnie ścieków, jako alternatywa unieszkodliwiania ścieków bytowych na obszarach wiejskich ...................................................................................... 57 Modele badawcze w zakresie przydomowych oczyszczalni ścieków................................................................. 57 Proponowane rozszerzenie programu nauczania ................ 58 Podsumowanie ........................................................................... 59

19. Zagospodarowanie zasobów rzeki Lichte na potrzeby gospodarki wodnej wschodniej Turyngii ... 60 Dr inŜ. Mariusz Cholewa Wprowadzenie ........................................................................... 60 Opis zapory Leibis/Lichte i Deesbach ................................. 60 Aspekty nowoczesnej gospodarki wodno-ściekowej a działalność dydaktyczna Zakładu Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego ...................................... 61 Proponowane rozszerzenie programu nauczania przedmiotu Geotechnika w budownictwie wodnym .......... 61 Podsumowanie ........................................................................... 61

20. Wybrane zagadnienia w zakresie gospodarki wodno-ściekowej Turyngii ........................................ 63 Dr inŜ. Jacek Florek Wprowadzenie – zagadnienia ogólne, szczegółowe i prawne ....................................................................................... 63 Aspekty techniczne gospodarki wodno-ściekowej Turyngii ....................................................................................... 63 Perspektywy rozwojowe ........................................................... 64 Przeniesienie wniosków na warunki panujące w Małopolsce ............................................................................. 64 Wnioski ....................................................................................... 65

21. Kształcenie w szkolnictwie wyŜszym w nawiązaniu do kraju związkowego Turyngii ......... 66 Dr inŜ. Jacek Gniadek Wprowadzenie ........................................................................... 66 Nowoczesne kształcenie w aspekcie gospodarki wodno-ściekowej Turyngii ....................................................... 66 Propozycja zmian programu nauczania ................................ 67 Podsumowanie ........................................................................... 67

22. Budownictwo zapór wodnych w aspekcie ochrony środowiska na przykładzie Turyngii ......................... 68 Dr inŜ. Andrzej Gruchot Wstęp ........................................................................................... 68 Gospodarka wodno-ściekowa Turyngii ................................ 68 Zapory wodne a środowisko naturalne ................................. 68 Propozycje zmian programu nauczania z zakresu budownictwa ziemnego z uwzględnieniem zagadnień ochrony środowiska naturalnego............................................ 69 Podsumowanie ........................................................................... 70

5

23. Systemy sanitarne z rozdziałem uryny, fekaliów i ścieków szarych jako alternatywna koncepcja unieszkodliwiania ścieków z wykorzystaniem zawartych w nich substancji ...................................... 71 Dr inŜ. Grzegorz Kaczor Wprowadzenie ........................................................................... 71 Charakterystyka systemów sanitarnych z rozdziałem uryny, fekaliów i ścieków szarych ........................................... 71 Opis propozycji rozszerzenia tematyki zajęć ....................... 72 Podsumowanie ........................................................................... 72

24. Propozycja nowych treści kształcenia na studiach I stopnia Gospodarka Przestrzenna ...........................74 Dr inŜ. Jacek M. Pijanowski Wprowadzenie ........................................................................... 74 Tematyka i program studiów kierunku Gospodarka Przestrzenna ............................................................................... 74 Przedmiot Strategiczne Plany Rozwoju Infrastruktury ...... 75 Przedmiot Rewitalizacja obszarów zdegradowanych ......... 76 Przedmioty z zakresu informatyki oraz nowoczesnych narzędzi komputerowych......................................................... 76

25. Struktura organizacyjna GIS z zakresu gospodarki wodno-ściekowej stosowana w Niemczech ...............78 Dr inŜ. Tomasz Salata Wprowadzenie ........................................................................... 78 Formalne zasady budowy i funkcjonowania systemu informatycznego ........................................................................ 78 Propozycje zmian w metodyce nauczania ............................ 79 Sugestie zmian w ofercie nauczania ....................................... 79

26. Wprowadzenie nowych doświadczeń dydaktycznych w zakresie inŜynierii środowiska i ochrony przed powodzią ..........................................80 Dr inŜ. Andrzej StruŜyński Wprowadzenie ........................................................................... 80 Elementy nowoczesnego systemu nauczania w krajach europejskich ............................................................................... 80 Unowocześnianie procesu kształcenia ustawicznego w gospodarce wodnej na tle polskiej gospodarki wodnej ......................................................................................... 81 Przykład podniesienia standardów kształcenia na skutek kontaktów z wybranymi instytucjami w Turyngii ... 82 Podsumowanie ........................................................................... 82

27. Nowoczesne kształcenie w zakresie gospodarki wodnej ....................................................................... 83 Dr inŜ. Andrzej Wałęga Wprowadzenie ........................................................................... 83 Problematyka gospodarki wodnej realizowana w ramach działalności dydaktycznej Katedry InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej ............................................ 83 Propozycje rozszerzenie oferty edukacyjnej z zakresu gospodarki wodnej .................................................................... 84 Wnioski ....................................................................................... 85

28. Geograficzne systemy informacyjne w gospodarce wodnej ....................................................................... 86 Dr inŜ. Jakub Wojkowski Wprowadzenie ........................................................................... 86 Przykłady praktycznych zastosowań GIS w gospodarce wodnej ......................................................................................... 86 Nowoczesna gospodarka wodna w aspekcie działalności dydaktycznej Wydziału InŜynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie ..................................................................................... 88 GIS w programie nauczania .................................................... 88

29. Gospodarka wodno-ściekowa w regionie Turyngii a zagadnienia budownictwa ziemnego ..................... 90 Dr inŜ. Tymoteusz Zydroń Wprowadzenie ........................................................................... 90 Wybrane aspekty nowoczesnej gospodarki wodno -ściekowej a działalność dydaktyczna Zakładu Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego .................. 90 Proponowane rozszerzenie programu nauczania ................ 91 Podsumowanie ........................................................................... 92

30. Zarządzanie dokumentacją infrastruktury technicznej w mieście Erfurt ..................................... 93 Dr inŜ. Mariusz Zygmunt ................................................................... 93 Wprowadzenie ........................................................................... 93 Zarządzanie dokumentacją ...................................................... 93 Budowa systemu ........................................................................ 93 Podsumowanie ........................................................................... 94 Wnioski ....................................................................................... 94

Podsumowanie .................................................................. 95 Dr inŜ. Jacek M. Pijanowski .......................................................................... 95

6

7

Słowo wstępne Program „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci wspiera mobilność, aktywne obywatelstwo europejskie, dialog międzykulturowy oraz promuje naukę języków obcych i integrację europejską.

Program adresowany do osób korzystają-cych ze szkolenia i kształcenia zawodo-wego na poziomie studiów wyŜszych. Program ten wspiera takŜe instytucje i organizacje zapewniające bądź ułatwia-jące kształcenie zawodowe dorosłych.

Niniejsze wydawnictwo prezentuje artyku-ły, będące wynikiem zrealizowanego na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie projektu pn. Nowoczesne kształcenie akademickie w zakresie gospodarki wodno-ściekowej na obszarach wiejskich w Kraju Związkowym Turyngia w odniesieniu do warunków polskich, zrealizowanego w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci.

Celem projektu było udoskonalenie jakości kształcenia zawodowego na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych, na wszystkich poziomach studiów oraz wkład w rozwój współpracy mię-dzynarodowej wydziału z niemieckimi uczelniami, przed-siębiorcami, organizacjami pozarządowymi i instytucjami państwowymi. W projekcie udział wzięło 30 pracowników naukowo-dydaktyczno z róŜnych katedr i zakładów wydziału, którzy odwiedzili 12 instytucji z Turyngii.

Jako istotny wynik projektu oceniam konfrontację wiedzy teoretycznej uczestników z praktyką, co przyczyniło się do udoskonalenia ich warsztatu dydaktycznego. Dotyczy to szczególnie praktycznych aspektów wdraŜania Ramowej Dyrektywy Wodnej UE, co wpłynie pozytywnie na jakość wiedzy przekazywanej przez uczestników w ramach ich działalności dydaktycznej na Wydziale. Nabyta wiedza obejmie równieŜ konkretne przykłady nowoczesnych rozwiązań i technologii stosowanych w gospodarce wodno-ściekowej w Niemczech.

Istotnym komponentem projektu była konfrontacja uczestni-ków z warsztatem i metodologią pracy dydaktycznej pracow-ników uczelni wyŜszych w Turyngii, co miało wpłynąć na pod-niesienie ich kwalifikacji zawodowych jako nauczycieli akade-mickich. Projekt umoŜliwił równieŜ uczestnikom wymianę doś-wiadczeń dotyczącą rozwiązań technologicznych stosowanych w gospodarce wodno-ściekowej u partnera w Niemczech, które

wiodą prym w tym zakresie, zajmując miejsce lidera we wdraŜaniu rozwiązań przyjaznych dla środowiska naturalnego. Zmieniające się ustawodawstwo a zwłasz-cza zobowiązania Polski dotyczące dosto-sowania się do rozwiązań prawnych UE i powstające w związku z tym rozwiązania technologiczne, wymagają od kadry dydak-tycznej stałego uzupełniania wiedzy i pod-noszenia kwalifikacji. Wiedza dotycząca gospodarki wodno-ściekowej jest specjalis-tyczna a dostęp do niej jest z tego powodu utrudniony i drogi.

Istotne w tym kontekście jest wspieranie nauczycieli akademickich w dostępie do aktualnych informacji, nowych praktyk

i nowoczesnych rozwiązań technologicznych, które mogli by oni włączyć do prowadzonych przez nich zajęć. Projekt dał równieŜ uczestnikom moŜliwość zapoznania się z ofertą edukacyjną na podobnych wydziałach uczelni niemieckich. Ponadto kadra dydaktyczna moŜe wykorzystać umiejętności nabyte w instytucjach branŜowych, przy prowadzeniu zajęć terenowych, co przyczyni się do pogłębienia ich wiedzy praktycznej studentów.

Uczestnicy poznali w ramach projektu nowe metody i pomoce naukowe stosowane w nauczaniu przedmiotowych zagadnień w Niemczech oraz mieli moŜliwość zapoznania się z odejściem do rozwiązywania problemów wynikających z wdroŜenia Ramowej Dyrektywy Wodnej UE przez nauczycieli akade-mickich na podobnych wydziałach w niemieckich uczelniach.

Wydział InŜynierii Środowiska i Geodezji kształci studentów w systemie ECTS a jego kierunki (‘InŜynieria Środowiska’ oraz ‘Geodezja i Kartografia’) są zarejestrowane w Europejskiej Federacji Narodowych Stowarzyszeń InŜynierskich (FEANI), co umoŜliwia absolwentom, po uzyskaniu tytułu EUR ING, uprawianie zawodu poza granicami kraju bez konieczności nostryfikacji dyplomu. Wzrastająca konkurencja na rynku pracy sprawia, Ŝe potencjalny pracownik tzw. ‘praktyki’ to osoba, która winna posiadać – pomijając doświadczenie zawodowe – aktualną wiedzę specjalistyczną. Potencjalny absolwent wybiera tą uczelnie, której program jest najpełniej dostosowany do potrzeb rynku, zwiększając szansę znalezienia pracy.

Niniejszy projekt wyszedł więc równieŜ naprzeciw temu problemowi, dając uczestnikom moŜliwość dostosowania materiału dydaktycznego do potrzeb absolwenta.

Prof. dr hab. inŜ. Jan Pawełek

Dziekan Wydziału InŜynierii Środowiska i Geodezji

8

9

1. Problematyka gospodarki wodno-ściekowej w nauczaniu przedmiotu Ochrona środowiska na kierunku Geodezja i Kartografia UR Kraków

Prof. dr hab. inŜ. Krzysztof Koreleski Katedra Planowania, Organizacji i Ochrony Terenów Rolniczych

Wprowadzenie

W programie studiów magisterskich a takŜe pierwszego i drugiego stopnia na kierunku Geodezja i Kartografia przekazywana jest m.in. wiedza nt. gospodarki wodnej – w tym gospodarki wodno-ściekowej. Tematyka ta przewija się w wielu przedmiotach, takich jak Planowanie przestrzenne, Rozwój obszarów wiejskich, Wycena nieruchomości – natomiast jest stosunkowo najmocniej eksponowana w przedmiocie Ochrona środowiska.

Najogólniej rzecz biorąc problematyka gospodarki wodno-ściekowej w ramach przedmiotu Ochrona środowiska jest aktualnie omawiana, bądź sygnalizowana w ramach następu-jących zagadnień:

� scenariusze zagroŜeń środowiska na świecie, � wpływ działalności gospodarczej na środowisko, � prawo wodne, � stan środowiska przyrodniczego Polski, � kompetencje samorządów w zakresie ochrony środowiska, � problemy wymagające pilnego rozwiązania oraz � inwestycje proekologiczne.

W dalszej części niniejszego artykułu zarysowane zostaną treści dotyczące gospodarki wodnej i gospodarki wodno-ściekowej w nauczaniu przedmiotu Ochrona środowiska. Autor przedstawi równieŜ nowe treści z zakresu gospodarki wodno -ściekowej, które zostaną wprowadzone do przedmiotu, w nawiązaniu do Ramowej Dyrektywy Wodnej UE [RDW 2000] i obowiązującego paradygmatu ekorozwoju.

Niniejszy artykuł powstał na kanwie udziału autora w wymia-nie w ramach projektu: Nowoczesne kształcenie akademickie w zakresie gospodarki wodno-ściekowej na obszarach wiejskich (program „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci) – w październiku 2008 r. w Turyngii.

Tematyka gospodarki wodno-ściekowej w nauczaniu przedmiotu Ochrona środowiska

Scenariusze zagroŜeń środowiska w skali globalnej i lokalnej dotyczą takŜe zagadnień wodnych. Istnieje w tym względzie niebezpieczeństwo zarówno natury ilościowej, jak i jakościowej (katastrofalne powodzie, pustynnienie obszarów, Antiopo-geniczne zanieczyszczenie wód). Do dyspozycji człowieka są liczne działania zapobiegawcze i przedsięwzięcia z zakresu transformacji uŜytków gruntowych, np. wzrost powierzchni gospodarowania wodą oraz wprowadzenie systemów oczyszczania ścieków.

Wpływ działalności gospodarczej na środowisko, w tym na środowisko wodne był i jeszcze często nadal jest uciąŜliwy (niekiedy nawet katastrofalny) dla ilości i jakości wody. Znaczącą rolę odgrywają tu takŜe ścieki bytowe z terenów wiejskich [Bergel i Bugajski 2008]. Przekonują o tym wyniki badań czystości naszych wód powierzchniowych (płynących czy stojących) oraz wód podziemnych.

Szacuje się m.in., iŜ na NiŜu Polskim w latach 1945-1990 poziom wód gruntowych obniŜył się o ok. 1,5 m. Na znacz-nym obszarze kraju obserwuje się proces tzw. stepowienia (Wielkopolska, Kujawy). Polska zajmuje, w porównaniu z in-nymi krajami, jedno z ostatnich miejsc w Europie pod tym względem. Zasoby wód powierzchniowych w Polsce (1600 m3 na jednego mieszkańca rocznie) są trzykrotnie niŜsze od śred-niej europejskiej. Z kolei na znacznej długości nasze rzeki (łącznie z Odrą i Wisłą) toczą wody w V klasie czystości, bądź teŜ wody pozaklasowe. Dla przykładu w 2000 r. odprowadzano 9,5 mld m3 ścieków komunalnych i przemysłowych do wód powierzchniowych, w tym 0,3 mld m3 bez oczyszczania. Blisko połowa miast w Polsce w ogóle nie ma oczyszczalni ścieków. PowaŜnym źródłem degradacji wód są takŜe tereny wiejskie, gdzie w ostatnich dziesiątkach lat większy nacisk kładło się na budowę wodociągów aniŜeli kanalizację (por. [Heinrich i in. 2008]).

Szereg naszych jezior jest równieŜ powaŜnie zanieczysz-czonych.

ChociaŜ stan czystości wód podziemnych jest lepszy niŜ wód powierzchniowych, to równieŜ tam notuje się niekiedy zanieczyszczenia o znacznych rozmiarach, jak np. zatrucie przez odpady przemysłowe obfitych wód szczelinowo-krasowych okolic Częstochowy. PowaŜne zagroŜenie czystości wód podziemnych stanowią substancje skaŜające i trujące, nagromadzone na powierzchni w postaci hałd przemysłowych. Niebezpieczne są ponadto ekshalacje kominów (głównie związki siarki) oraz chemizacja rolnictwa wpływająca na pogorszenie się jakości płytkich wód podziemnych oraz rzek i jezior.

Ogólnie rzecz biorąc, zanieczyszczenia wód w Polsce przyjmują w ostatnim okresie nadal znaczne rozmiary. Prawie 10% wszystkich ścieków odprowadza się do wód bez wstępnego oczyszczania [Maciak 2003]. Odrębny problem stanowią słone wody kopalniane oraz zrzuty do rzek podgrzanych wód przemysłowych.

W problematyce ochrony wód, zawartej w Prawie ochrony środowiska [Ustawa 2001a] i w Prawie wodnym [Ustawa 2001b], w wykładach eksponuje się m.in. imperatyw utrzymy-wania jakości wód co najmniej na poziomie wymaganym w przepisach, dąŜenie do zmniejszenia ryzyka zanieczyszczenia wód, jak teŜ utrzymania równowagi zasobów tych wód. Zwraca się uwagę na obowiązującą zasadę, iŜ korzystanie z wód nie moŜe pogorszyć ich stanu oraz ekosystemów od nich zaleŜ-nych a takŜe niedopuszczanie do marnotrawstwa wody itp.

Przepisy Prawa wodnego dotyczące korzystania z wód uwęglę-dniają, m.in. takie istotne dla gospodarki wodnej i wodno-ściekowej kwestie, jak:

� nawadniania i odwadniania gruntów, � uŜytkowania wód znajdujących się w rowach, � wprowadzanie ścieków do wód lub do ziemi, � wprowadzanie do urządzeń kanalizacyjnych ścieków prze-

mysłowych, zawierających substancje szczególnie szkodliwe dla środowiska wodnego,

10

� rolniczego wykorzystania ścieków, � poboru kruszywa z koryt rzecznych czy � piętrzenia wód powierzchniowych.

Obok powszechnego i zwykłego korzystania z wód, istnieje tzw. korzystanie szczególne, które dotyczy w szczególności:

� poboru i odprowadzania wód powierzchniowych lub podziemnych,

� wprowadzania ścieków do wód lub gruntów, � piętrzenia i retencjonowania wód powierzchniowych oraz � wydobywania kruszywa z wód lub brzegów.

W planowaniu gospodarowania wodą dąŜy się do osiągnięcia:

� co najmniej dobrego stanu wody, � poprawy stanu zasobów wody, � ograniczenia wprowadzania do wód lub gruntów substancji

i energii oddziaływujących negatywnie na wody oraz � poprawy ochrony przeciwpowodziowej.

W ramach wykładów skrótowo omawiane są programy wodno-środowiskowe kraju, plany gospodarowania na terenie dorzecza oraz warunki korzystania z wód regionu wodnego.

Przy prezentacji stanu środowiska przyrodniczego naszego kraju przekazywane są podstawowe informacje dotyczące takŜe spraw gospodarki wodnej i gospodarki wodno-ściekowej [Szpindor 1999; Łomotowski, Szpindor 1999]. W przypadku gospodarki wodno-ściekowej akcentuje się m.in. istnienie negatywnej proporcji pomiędzy inwestycjami z zakresu wodociągów, w stosunku do rzadszych inwestycji w rozwój kanalizacji i oczyszczalni ścieków – co zwłaszcza dotyczy terenów ruralnych. Zaledwie 13% mieszkańców wsi ma dostęp do róŜnego rodzaju układów kanalizacyjnych [Heinrich i in. 2008].

W ramach omawiania kompetencji samorządów lokalnych w zakresie ochrony środowiska, zwraca się uwagę na kwestie wodociągów i zaopatrywania w wodę, kanalizacji i oczyszczania ścieków komunalnych, które wchodzą w skład zadań własnych gminy. Podkreśla się tu takŜe rolę opracowań ekofizjo-graficznych oraz programów ochrony środowiska w gminie.

W problematyce wymagającej pilnego rozwiązania z punktu widzenia ochrony środowiska w Polsce zwraca się uwagę m.in. na konieczność podniesienia standardów w gospodarce wodno-ściekowej, poprzez intensywniejszy wzrost nakładów na kanalizację i oczyszczalnie. Zagadnienia te znajdują takŜe odzwierciedlenie w wykładach dotyczących niezbędnych inwestycji proekologicznych w Polsce (por. [Łomotowski i Szpindor 1999]).

Rozbudowa tematyki gospodarki wodno- -ściekowej w ramach przedmiotu Ochrona środowiska

Na kanwie uzyskanych informacji, poszerzenia wiedzy o go-spodarce wodno-ściekowej w ramach pobytu w Turyngii, autor niniejszego artykułu zamierza rozszerzyć tematykę zajęć (zwłaszcza wykładów), o takie zagadnienia, jak:

� podstawowe technologie oczyszczania ścieków oraz � rola gospodarki wodno-ściekowej w realizacji zrówno-

waŜonego rozwoju obszarów wiejskich.

Oczyszczanie ścieków powinno prowadzić do usunięcia wszelkiego rodzaju substancji, jakie dostały się do wody podczas jej uŜytkowania, tak aby po zakończeniu procesu oczyszczania, skład chemiczny ścieków był moŜliwie zbliŜony

do składu wody, z której powstały. Chodzi tu nie tylko o mineralizowanie substancji organicznej. Pełny proces oczyszczania, z wykorzystaniem (pobraniem) składników biogennych osiągany jest wtedy, gdy włączone zostanie do systemu oczyszczania takŜe środowisko glebowe lub wodne (np. stawy stabilizacyjne, stawy napowietrzane i stawy rybne); tam gdzie jest to celowe i moŜliwe do zrealizowania powinien to być końcowy etap procesu oczyszczania ścieków, uprzednio oczyszczonych mechanicznie, biologicznie i – jeśli trzeba – chemicznie. Środowisko glebowe, co naleŜy podkreślić, nie moŜe zastępować oczyszczalni ścieków, moŜe natomiast ją uzupełniać. Tylko ścieki o małych lub średnich ładunkach zanieczyszczeń nietoksycznymi substancjami organicznymi i mineralnymi mogą być – po wstępnym oczyszczeniu mechanicznym – w umiarkowanych dawkach stosowane na uŜytki rolne.

Przy syntetycznej prezentacji technologii oczyszczania ścieków zwróci się uwagę na procesy mechaniczne, chemiczne i biolo-giczne oraz typy układów odprowadzania i oczyszczania ścieków na terenach wiejskich (przydomowe, grupowe, zbiorcze), przy uwzględnieniu gospodarki osadami ściekowymi [Heinrich i in. 2008].

Znaczenie gospodarki wodno-ściekowej w realizacji zasad ekorozwoju jest ogromne. Sprawny system zaopatrywania w wodę, kanalizacji i oczyszczania ścieków jest bowiem obok gospodarki odpadami na terenach wiejskich podstawowym elementem racjonalnej ochrony i kształtowania środowiska (por. [Koreleski 1999]).

Główny wysiłek w gospodarowaniu wodą i jej ochrona powinny być nastawione na:

� racjonalne i oszczędne gospodarowanie wodą, stosowanie obiegów zamkniętych, wielokrotne uŜywanie wody techno-logicznej i chłodniczej;

� dostosowanie perspektywicznych kierunków rozwoju gospodarki bezściekowej do moŜliwości zaopatrzenia w wodę (biorąc pod uwagę ograniczone jej zasoby);

� ulepszenia w dziedzinie uzdatniania i odsalania wód; � ulepszenia w oczyszczaniu ścieków, wprowadzanie gos-

podarki bezściekowej, likwidowanie lub wykorzystawanie odpadów stałych oraz

� szerokie zastosowania zabiegów melioracji i rekultywacji hydrobiologicznych, leśnych i rolnych [Maciak 2003].

Podsumowanie

Ochrona i kształtowanie środowiska przyrodniczego wiąŜą się nierozerwalnie z zagadnieniami dotyczącymi wody, która zajmuje w przyrodzie pozycję wyjątkową. Jest przede wszystkim środowiskiem Ŝycia, nie tylko warunkuje byt całej przyrody oŜywionej, lecz takŜe stanowi niezastąpiony surowiec, bez którego nie jest moŜliwa jakakolwiek produkcja dóbr materialnych, czy rozwój gospodarczy. Z kolei dyspozycyjność wód ograniczona jest wzrostem ich zanieczyszczenia – głównie przez ścieki przemysłowe i komunalne.

Problematyka gospodarki wodnej, w tym w szczególności gospodarki wodno-ściekowej, stanowi zatem istotny element w kształceniu na kierunku Geodezja i Kartografia UR w Kra-kowie – biorąc pod uwagę istniejące specjalności, jakimi są Geodezja rolna i Wycena nieruchomości. Rozszerzenie tematyki gospodarki wodno-ściekowej o zagadnienia dotyczące technologii oczyszczania ścieków i ich wpływu na jakość środowiska, czy uwzględnienie roli tej gospodarki w realizacji programów ochrony środowiska – przyczyni się niewątpliwie

11

do lepszego zrozumienia misji, jaką geodeta rolny powinien wypełniać oraz jego wkładu w zrównowaŜony rozwój terenów wiejskich.

Źródła Bugajski P., Bergel T. 2008. Wielkości wybranych stęŜeń zanieczyszczeń w ściekach bytowych odpływających z terenów wiejskich. Gaz, Woda, Technika Sanitarna, nr 9 (str. 28-29).

Heinrich Z., Podedworna J., Kalenik M., Stańko G. 2008. Sanitacja wsi. Arkady. Warszawa.

Koreleski K. 1999. Zasady i cele ekorozwoju terenów wiejskich. Sprawozd. z Posiedzeń Komisji w 1998 r. PAN, Oddz. Kraków, XLII (str. 175-176).

Maciak F. 2003. Ochrona i rekultywacja środowiska. Wyd. SGGW. Warszawa.

Łomotowski J., Szpindor A. 1999. Nowoczesne systemy oczyszczalni ścieków. Wyd. I. Arkady. Warszawa.

Szpindor A. 1998. Zaopatrzenie w wodę i kanalizację wsi. Arkady, Warszawa.

Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001a r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U.2001.62.627).

Ustawa z dnia 18 lipca 2001b r. Prawo wodne (Dz.U.2001.115.1229).

12

2. Nowe treści programowe w przedmiocie Eksploatacja budowli wodnych w nawiązaniu do wizyty na obiekcie zapory na rzece Leibis/Lichte w Turyngii

Prof. dr hab. inŜ. Artur Radecki-Pawlik Katedra InŜynierii Wodnej

Wprowadzenie

W chwili obecnej jesteśmy świadkami waŜnej dyskusji nt. nowoczesnego podejścia do zarządzania systemami fluwial-nymi oraz stosowania metodyki inŜynierskiej w celu utrzymania koryt rzecznych w jak najlepszym stanie. Dodatkowo mamy w Polsce wyraźny deficyt wody pitnej, którego rekompensata moŜliwa jest tylko przez zwiększenie retencji wody i budowę zbiorników zaporowych. Poprawa złego stanu ekologicznego rzek polskich jest prawnym obowiązkiem, jaki UE nakłada na wszystkie państwa członkowskie. Mówi o tym Ramowa Dyrektywa Wodna UE [RDW 2000], która jest obecnie wdraŜana równieŜ w Polsce. Szczególnie wraŜliwym elementem systemów rzecznych naszego kraju są koryta rzek i potoków górskich. Jeśli są one źle zarządzane – a w ich obrębie prowa-dzona jest niewłaściwa gospodarka wodna oraz stosowane są nieodpowiednie systemy regulacyjne – doprowadza to w krót-kim czasie do katastrofalnych zmian tychŜe koryt. Jednocześnie nie są realizowane cele ochrony przeciwpowodziowej oraz przeciwerozyjnej dna i brzegów koryt.

Dyskusja dotycząca koryt rzecznych obejmuje dodatkowo zachowanie się i zmiany korytowe poniŜej zbiorników wodnych, gdzie brak dynamiki przepływu doprowadza do kolmatowania rumowiska rzecznego, zapełniania drobnym materiałem przestrzeni interscytialnych pomiędzy grubymi frakcjami Ŝwirowymi, co w konsekwencji doprowadza do zahamowania Ŝycia makrobentosu, który nie ma gdzie przeby-wać, jak równieŜ zatrzymuje moŜliwość składania ikry przez ryby. Konieczna jest więc znajomość budowy nowoczesnych obiektów zaporowych budownictwa wodnego, które zapewnia-jąc odpływ ze zbiornika zapewnia równieŜ zmienną dynamikę przepływu, która w konsekwencji nie zmieni morfologii dna rzeki poniŜej obiektu w tak drastyczny sposób, aby uniemoŜ-liwić Ŝycie biologiczne.

W ramach projektu została zwizytowana zapora wodna na rzece Leibis/Lichte w Turyngii. Zapora ta, oddana do uŜytku w roku 2006, jest pierwszą w Europie, która wykonana jest zgodnie z RDW. Poza spełnieniem wszelkich wymagań jakie nakładane są na tego typu obiekt (gospodarka wodna w zlewni, wyrównanie odpływu, zaopatrzenie w wodę, energetyka i inne) obiekt ten zapewnia odpływ wody w sposób gwarantujący zmianę dynamiki przepływu a co za tym idzie nie zmienia warunków hydromorfologicznych rzeki poniŜej.

Proponowane rozszerzenia programu nauczania

W ramach prowadzonego przedmiotu Eksploatacja urządzeń wodnych na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie, na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji, w związku z moŜli-wością zapoznania się z pracą obiektu na rzece Leibis/Lichte w Turyngii wprowadzone będą nowe treści, pozwalające

studentom specjalności InŜynieria i gospodarka wodna zrozumieć – a w przyszłości umieć i zaprojektować – tego typu odpływ ze zbiornika, aby było to zgodne z RDW.

Rys. 1 Przekrój przez zaporę Leibis/Lichte w Turyngii,

Niemcy (źródło: [Peters 2003])

W ramach zmian programowych zostanie omówiony szczegó-łowo sposób upuszczania wody ze zbiornika (rys 1. i rys. 2).

Szczególną atencją obdarzony zostanie system upustów dennych który róŜnicuje przepływy wody. Do gospodarowania wodą włączone zostaną problemy hydromoirfologii korytowej i makrobentosu dennego.

Rys. 2 Urządzenia upustowe na zaporze Leibis/Lichte

w Turyngii (źródło: [Peters 2003])

Kolejny problem wprowadzony do zajęć z przedmiotu Eksploatacja zasobów wodnych to braki wody w naszym kraju. W Polsce zasoby jednostkowe wody (w przeliczeniu na mieszkańca) przy średnim odpływie wynoszą blisko 1500 m3 rocznie, przy średniej wysokość opadu wynoszącym 600 mm. W przypadku wystąpienia lat suchych, wartość zasobów wody spada do 950 m3 rocznie. Jednocześnie w Polsce tylko ok. 5 km3 zasobów wód powierzchniowych pochodzi z dopływu

13

rzecznego spoza jej granic. Mamy, więc do dyspozycji nieco ponad 190 km3 wody rocznie. Z ilości tej wyparowuje bezpośrednio w róŜnej postaci (z powierzchni wód, z gruntu i przez rośliny) ok. 70%. Pozostała część wody (ok. 30%), spływa korytami rzek i potoków górskich do morza.

Umiejscawia to Polskę pośród krajów europejskich na jednym z ostatnich miejsc pod względem wielkości zasobów wodnych. Tab. 1 przedstawia liczbę zbiorników retencyjnych w Polsce – w świetle przedstawionych problemów jest ich niezmiernie mało.

Tab. 1 Liczba zbiorników zaporowych w wybranych krajach (dane z roku 1998) (źródło: [Peters 2003])

Hiszpania 1187 Turcja 625

Francja 569 Włochy 524 Wielka Brytania 517 Norwegia 330 Niemcy 311 Albania 306 Rumunia 246 Szwecja 190

Szwajcaria 156 Austria 149 Czechy 118 Portugalia 103 Polska 64

W związku z powyŜszym w treściach przedmiotu wprowadzone będą spore ilości materiału dydaktycznego, dotyczącego małej retencji wodnej i gromadzenia wody w terenach moczarowych oraz – jak wspomniano – w nowo-czesnych zaporowych zbiornikach wodnych, których przykładem jest zbiornik Leibis/Lichte.

Reasumując, te i dalsze prace polegające na zmianach programu nauczania w przedmiocie Eksploatacja urządzeń wodnych, rozszerzające horyzonty wiedzy studentów wydziału InŜynierii Środowiska i Geodezji, zapewnia im dobre przygotowanie do pracy oraz konkurencyjność na terenie całej UE w zawodzie, który uzyskują kończąc specjalność InŜynieria i gospodarka wodna.

Źródła Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

Korpak J., Krzemień K., Radecki-Pawlik A. 2008. Wpływ czynników antropogenicznych na zmiany koryt cieków karpackich. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Tech. Inf. Wsi, PAN Oddz. w Krakowie 4, seria Monografia (stron 88).

Peters J. 2003. Leibis/Lichte Deutschlands erste Talsperre im21. Jahrhundert! Wird es die letzte sein?. Vortrag am 28. Januar 2003 an der Technischen Universität München Lehrstuhl und Versuchsanstalt für Wasserbau und Wasserwirtschaft.

Radecki-Pawlik A. 2007. Wołanie o wodę, Dziennik Polski 22.11, Kraków (str. 13).

Radecki-Pawlik A. 2007. Rzeki i potoki górskie, dobro które musimy chronić. Informator Akademii Rolniczej w Krakowie 3/51 (str. 24-27).

14

3. Dyskusja nad przydatnością niemieckich wzorów scaleniowo- -krajobrazowych w warunkach polskich

Dr hab. inŜ. Urszula Litwin, prof. UR w Krakowie Katedra Geodezyjnego Urządzania Terenów Wiejskich

Przez ostatnie kilkadziesiąt lat styl Ŝycia mieszkańców obszarów wiejskich Europy Zachodniej – w tym Niemiec – podlegał szeregom zmian. Poczynając od przemian związanych z polityką podnoszącą poziom Ŝycia rodzin wiejskich za pomocą modyfikacji struktury agrarnej, związanej z moderni-zacją rolnictwa, czyli tworzenie warunków dla nowoczesnej intensywnej produkcji rolnej, poprzez wysiłek elit rządzących, zmierzający do zatrzymania ludności wiejskiej na zamieszki-wanych przez nią terenach poprzez tworzenie zatrudnienia pozarolniczego – wielofunkcyjny rozwój. Wreszcie nastąpiła trzecia faza zmian – obecna – polegająca na aktywizacji spo-łeczności lokalnych w celu ich czynnego udziału w opra-cowaniu programów przyszłego rozwoju zamieszkiwanego obszaru, z poszanowaniem cech regionu w kontekście gospodarczym, społecznym, kulturowym, przyrodniczym itp.

Po włączeniu naszego kraju do UE naleŜy przypuszczać, Ŝe zmiany struktury polskiej wsi będą następować w podobnym kierunku. Z wielu niemieckich doświadczeń, dotyczących prac związanych z rozwojem obszarów wiejskich moŜemy skorzystać, chociaŜ dominujący model rolnictwa i wzorzec jego rozwoju budzi wiele kontrowersji, głównie w kwestii ekologii i krajobrazu. Prawdopodobnie czeka nas wspólne poszuki-wanie nowych rozwiązań przyszłego modelu rozwoju nowo-czesnych wsi, w sensie zagroŜeń dla środowiska przyrod-niczego i stopniowego zanikania zróŜnicowania regionalnego.

Wydaje się, Ŝe istnieje u nas silna potrzeba organicznej pracy nad podniesieniem świadomości proekologicznej i pro kraj-obrazowej i to nie tylko mieszkańców obszarów wiejskich. Na przykładzie Niemiec, w trakcie prac scaleniowych pojawia się konieczność dialogu z lokalną społecznością w zakresie jej zaangaŜowania w problematykę kształtowania krajobrazu. Jednak i tam przeznaczanie gruntów na potrzeby ochrony przyrody i krajobrazu napotyka na opór producentów rolnych (obszary intensywnej produkcji rolniczej). Problem ten istnieje, mimo prowadzonego dobrowolnego wykupu gruntów na cele

ekologiczno-krajobrazowe oraz ustawowego obowiązku wno-szenia udziału własnego, w tym ziemi na cele restrukturyzacji obszarów wiejskich i wieloletnich akcji uświadamiania. Ekologiczna świadomość społeczeństwa jest wyraźnie wyŜsza na obszarach o środowisku silnie zdegradowanym przez intensywne formy gospodarowania na obszarach zagroŜonych powodziami oraz wykorzystywanych turystycznie i prze-mysłowo. W obliczu znacznego prawdopodobieństwa wystą-pienia podobnych problemów w naszym kraju, naleŜy poczynić wysiłek na rzecz prowadzenia dialogu ze społeczeństwem w zakresie jego zaangaŜowania w problematykę kształtowania krajobrazu. Wynika stąd równieŜ potrzeba opracowania kompleksowych regulacji prawnych dotyczących:

� procedur projektów kształtowania krajobrazu w kontekście innych branŜ,

� systemu rekompensat za świadczenia na rzecz pielęgnacji krajobrazu oraz

� stworzenia systemu dotyczącego róŜnych sposobów pozyskiwania gruntów na cele krajobrazowe.

Podstawy prawne rozwoju obszarów wiejskich w Niemczech określone zostały w Federalnej ustawie o urządzeniach rolnych [Flurbereinigungsgesetz 1976]. Są to wielofunkcyjne instru-menty, których głównym celem jest poprawa układu i struktury przestrzennej obszarów wiejskich w zgodzie z funkcjami obszaru, poprzez przeprowadzenie działań skoordynowanych z planowaniem przestrzennym. Obok poprawy warunków gospodarowania na terenach rolnych istotne są tam inne funkcje obszaru – rekreacyjna, proekologiczna, komunikacyjna itp.

W Niemczech funkcjonują teŜ dobrze rozwinięte przepisy dotyczące kształtowania krajobrazu wiejskiego, uzupełniające akty prawne zajmujące się rozwojem obszarów wiejskich, oraz dobrze zorganizowane urzędy ds. rozwoju wsi i obszarów wiejskich, co ilustruje rys. 1.

Dyrektor

Dział Kadr, Księgowość

Dział

Prawny

Z-ca Dyrektora Centralne stanowisko ds. koordynacji postępowań w przygotowaniu i realizacji

projektów, związanych z rozwojem obszarów wiejskich i rozwojem wsi, scaleniem i wymianą gruntów oraz prac geodezyjnych oraz ds. controllingu.

Dział Planowania i koordynacji spraw związanych z rozwojem

obszarów wiejskich. Zarządzanie zasobami gruntów.

Prowadzenie rokowań w sprawie odszkodowań.

Dział planowania i koordynacji wykonawcza projektów związanych z

Rozwojem Wsi (organ doradczy i opiniodawczy w sprawach

przestrzegania i uwzględniania interesów uŜyteczności publicznej).

Dział Planowania i koordynacji wykonawstwa prac scaleniowo-

wymiennych. Planowanie i koordynacja

wykonawcza systemu urządzeń melioracyjnych i dróg transportu wiejskiego.

Rys. 1 Schemat organizacyjny Urzędów ds. Rozwoju Wsi i Obszarów Wiejskich oraz Scalenia i Wymiany Gruntów w Turyngii (opracowanie własne)

15

Obowiązująca w Polsce Ustawa o scaleniu i wymianie gruntów [Ustawa 1982] nie rozwiązuje wielu aspektów nowego podej-ścia do problematyki scaleniowej. UwaŜa się, Ŝe ustawa o pla-nowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym [Ustawa 2003] pomija kwestie związane z terenami niezabudowanymi obszarów wiejskich. Obszary produkcji rolnej nie stanowią w istniejącym systemie planowania obszaru poddawanego potrzebnym badaniom studialnym, mającym na celu ukie-runkowanie właściwego ich zagospodarowania.

Istnieje potrzeba stworzenia podstaw prawnych i instytut-cjonalnych, obejmujących cały cykl działań związanych z roz-wojem obszarów wiejskich, począwszy od stworzenia jednostek – choćby na bazie istniejących Biur Geodezji i Terenów Rolnych, odpowiedzialnych za kompleksowe prace

scaleniowe, kończąc zaś na działaniach z zakresu public relations, celem implementacji projektu w terenie i określeniu zasad i jednostek odpowiedzialnych za utrzymanie nowego stanu. Przed nami duŜo pracy merytorycznej, prawnej i praktycznej!

Źródła Flurbereinigungsgesetz in der Fassung der Bekanntmachung vom 16. März 1976 (FlurbG) (BGBl. I S. 546), zuletzt geändert durch Gesetz vom 18. Juni 1997 (BGBl. I S. 1430).

Ustawa z dnia 27 marca 2003 r. o zagospodarowaniu przestrzennym (Dz.U.2003.80.717).

Ustawa z dnia 26 marca 1982 r. o scaleniu i wymianie gruntów (Dz.U.1982.11.80).

16

4. Wykorzystanie metod fotogrametrycznych w gospodarce wodno- -ściekowej

Dr inŜ. Bogusława Kwoczyńska Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji

Wprowadzenie

Zarządzanie gospodarką wodną zarówno na obszarach miejskich jak i wiejskich w wielu wypadkach wymaga budowy zbiorników wodnych. Właściwe gospodarowanie wodą w aspekcie wielofunkcyjnego rozwoju tych obszarów jest przy określonych warunkach meteorologiczno-hydrologicznych w pełni uzasadnione. Zbiorniki retencyjne stanowią źródło zaopatrzenia w wodę róŜnych uŜytkowników (ludność, przemysł, rolnictwo) szczególnie w okresach jej niedoboru. Mogą one pełnić takŜe inne funkcje jak np. ochrona przed powodziami, wykorzystanie energii wodnej (hydroenergetyka), wykorzystanie w celach irygacyjnych a takŜe turystycznych i rekreacyjnych. NiezaleŜnie od pełnionej funkcji, zbiorniki te mają wpływ na naturalne warunki środowiska i strukturę uŜytkowania oraz zagospodarowanie terenu. Zmiany zacho-dzące w krajobrazie wokół takich zbiorników winny być monitorowane. Szczególnie łatwe są one do zaobserwowania na zdjęciach lotniczych, wykonanych w róŜnych okresach cza-sowych a zastosowanie metod fotogrametrii cyfrowej, w tym numerycznych modeli terenu oraz ortofotomap cyfrowych daje nowe moŜliwości. Dzięki numerycznym modelom terenu uzyskanie podstawowych parametrów opisujących elementarne formy terenu jest o wiele łatwiejsze i bardziej precyzyjne. Zastosowanie ortofotomap pozwala na analizę obrazu róŜnych form krajobrazowych w tej samej skali odniesienia, bez posługiwania się symboliką a wykorzystanie do tego celu multitemporalnych zdjęć lotniczych stanowi niezmiernie bo-gate źródło danych o zmianach zachodzących w środowisku naturalnym.

Wybrane aspekty gospodarki wodno-ściekowej w Polsce i w Turyngii

Przykładem zbiornika wodnego w Polsce, dla którego wyko-rzystano metody fotogrametryczne przy monitorowaniu zmian zachodzących w środowisku naturalnym jest zbiornik wodny Domaniów. Wybudowany został w dolinie rzeki Radomki w latach 1996-2001 z pierwotnym celem wykorzystania wód do nawodnień licznych kompleksów uŜytków zielonych i napeł-nienia stawów rybnych, jak równieŜ zapewnienia wody dla zaplecza owocowo-warzywnego miasta Radomia.

Obecnie podstawowe zadania tego zbiornika to:

� wyrównanie przepływów dla zlikwidowania deficytów wody ujmowanej dla celów rolniczych z rzeki Radomki,

� obniŜenie kulminacji fal powodziowych, � wykorzystanie energetyczne spiętrzenia wody, � wykorzystanie zbiornika do celów rekreacyjnych oraz � wyrównanie przepływu w rzece do wielkości przepływu

nienaruszalnego.

Ponadto zbiornik umoŜliwia wykorzystanie rekreacyjne terenu przyległego do zbiornika i prowadzenie gospodarki rybackiej.

W 2001 r. zbiornik ten spełnił jedną ze swych funkcji – zabezpieczenie przed powodzią – przejął wezbranie kulminacyjne i falę powodziową rzeki Radomki. Od tego czasu pozostaje w pełnej gotowości i gromadząc stany wyŜowe spełnia rolę zbiornika retencyjno-wyrównawczego.

Rys. 1 Numeryczny model terenu okolic zbiornika wodnego Domaniów (opracowanie własne)

17

Dla okolic zbiornika Domaniów zostały wykonane zdjęcia lotnicze w skali 1:26000. W roku 1996 przed napełnieniem zbiornika – zdjęcia barwne a w 2001 r. juŜ po jego napełnieniu – zdjęcia panchromatyczne. Zdjęcia te posłuŜyły do wykonania m.in. numerycznego modelu terenu okolic zbiornika (rys. 1), który moŜe słuŜyć wielu celom jak np.:

� wykonaniu w dowolnym miejscu profili terenu, � określeniu kątów nachylenia i spadków terenu, � obliczeniu objętości zbiornika, � wygenerowaniu widoków perspektywicznych, czy teŜ � dla celów poglądowych – przedstawieniu rzeźby terenu

okolic zbiornika.

W nowoczesnej gospodarce zasobami wodnymi modele takie mogą być wykorzystane w zakresie obejmującym budowę systemów przeciwpowodziowych i inwentaryzacji wałów przeciwpowodziowych oraz przy określeniu obszarów zalewowych. Na podstawie wspomnianych zdjęć lotniczych dla okolic zbiornika Domaniów wykonano ortofotomapy cyfrowe w skali 1:5000. Ortofotomapy te wykorzystano do przed-stawienia zmian w sposobie zagospodarowania oraz uŜyt-kowania przyległych terenów, jak równieŜ zmian dotyczących osadnictwa i rejestracji elementów krajobrazu naturalnego wokół zbiornika powstałego w 2001 r.

Nowym elementem krajobrazu jaki został zarejestrowany na ortofotomapie była m.in. zapora wybudowana na powstałym zbiorniku wodnym oraz towarzyszące jej urządzenia np. w po-staci wlotów i wylotów. Wybudowaniu zapory towarzyszyły równieŜ zmiany w infrastrukturze sieci dróg i mostów oraz zmiany w sposobie uŜytkowania i zagospodarowania terenów bezpośrednio przylegających do zbiornika. Widoczne jest to na ortofotomapie, na której moŜna określić zarówno kierunki jak i powierzchnie zachodzących zmian.

Przykładem prowadzenia racjonalnej gospodarki wodnej w Turyngii jest wybudowanie zbiornika zaporowego w Leibis/Lichte, pełniącego funkcję zaopatrzenia w wodę pitną Wschodniej Turyngii oraz zabezpieczenia przed powodzią. Budowa tego zbiornika wodnego wymagała wyburzenia i przeniesienia w nowe miejsce całej wsi Leibis. Zapora powstała na zbiorniku jest drugą pod względem wysokości zaporą w Niemczech.

Zarządzanie gospodarką wodno-ściekową w Turyngii

Przykładem nowoczesnych metod zarządzania i prowadzenia gospodarki wodno-ściekowej na terenie Turyngii jest Grupa ThüWa. Jest to grupa spółek, która w ramach silnej spółki regionalnej prowadzi pełen zakres działalności począwszy od analityki, poprzez prowadzenie zakładu, serwis płatniczy i zaopatrzenie w wodę. W ramach spółki funkcjonują tzw. ‘spółki-córki’, oferujące usługi w wyznaczonym dla siebie zakresie. Przykładowe z nich to:

� ThuringenWasser GmbH – jako innowacyjny usługodawca branŜy wodociągowej dostarcza wodę pitną dla ponad 230 tys. mieszkańców zamieszkujących obszar o wielkości ok. 690 km2. Spółka jest partnerem zarówno dla mieszkańców Erfurtu, okolicznych gmin (Związek Celowy Wody Pitnej Niecka Erfurcka), jak i przemysłu i rolnictwa.

� Bsys – zakresem działalności spółki jest m.in.: konsulting biznesowy i informatyczny; certyfikowane zarządzanie siecią; udostępnianie, instalowanie i serwisowanie sprzętu i oprogramowania komputerowego a zwłaszcza w otoczeniu opracowanego przez siebie oprogramowania dla sektora gospodarczego.

� GKS – oferuje usługi ekonomiczne, techniczne i kierowanie przedsiębiorstwem w sektorze zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków oraz dla przedsiębiorstw komunalnych zarządzanie i sterowanie projektem; konsulting techniczny ze szczególnym naciskiem na usługi doradcze w zakresie techniki odprowadzania ścieków i pro-cedur udzielania zleceń publicznych; zarządzanie nierucho-mościami oraz opracowywanie cyfrowych katastrów rurociągów i kanałów.

� IWU – instytut zajmujący się analityką wody pitnej, ścieków, wód w kąpieliskach i innych wód powierzchniowych oraz kontrolą działania instalacji do uzdatniania wody pitnej i kąpieliskowej a takŜe hydrobiologią i toksykologią.

� TUT – spółka zajmująca się serwisem liczników wodnych, zdalnym odczytywaniem danych, wynajmem i naprawą rur pionowych, dezynfekcją rurociągów oraz zarządzaniem jakością dla laboratoriów badawczych.

� WAM – zajmująca się analizą zarządzania, ochroną środowiska, doradztwem organizacyjnym oraz technologią wodociągów i odprowadzania ścieków.

Grupa ThüWa zajmuje się zaopatrzeniem mieszkańców i przedsiębiorstw nie tylko w wodę, ale równieŜ prąd i gaz. Do ewidencjonowania i obsługi sieci wodno-kanalizacyjnej, gazowej i elektrycznej, wykorzystuje ona system informacji geograficznej (GIS) oraz mapy cyfrowe. Do opracowania map podstawowych wykorzystuje zdjęcia lotnicze a obecnie stosowane mapy cyfrowe stanowią nakładkę tematyczną na ortofotomapach cyfrowych, będących efektem stosowania nowoczesnych metod fotogrametrycznych.

Podsumowanie

Prowadzenie nowoczesnej gospodarki wodno-ściekowej pociąga za sobą wykorzystywanie coraz to nowszych osiągnięć z innych dziedzin nauki i techniki. Pomocnymi okazują się tutaj zarówno produkty jak i metody fotogrametryczne. Zdjęcia lotnicze, numeryczne modele terenu oraz ortofotomapy cyfrowe mogą stanowić referencyjne warstwy tworzonych systemów informacji przestrzennej o róŜnej szczegółowości i zasięgu obszarowym. Dzięki takim zasobom moŜliwe jest prowadzenie właściwej polityki dotyczącej zarówno ładu przestrzennego, ochrony środowiska jak i gospodarki wodnej.

18

5. Benchmarking Dr inŜ. Izabela Piech

Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji

Wiele przedsiębiorstw prowadzi działalność gospodarczą w warunkach silnej konkurencji, dysponując ograniczonymi środkami budŜetowymi i niewystarczającymi zasobami ludzkimi. Często przedsiębiorstwa nie są w stanie opracowywać, wdraŜać i testować nowych strategii.

Jednak przedsiębiorstwa mogą uczyć się od siebie wzajemnie konstruowania strategii rynkowych czy pewnych procesów działania, czy teŜ nowych metod pracy, obserwując działalność innych spółek i wyciągając odpowiednie wnioski. Spośród wielu technik i narzędzi, które pozwolą przedsiębiorstwom na realizację zamierzonego celu jest benchmarking, metoda za prekursora, której uwaŜa się Firmę Rank Xerox.

Porównywanie swojej działalności z konkurentami i kopio-wanie sprawdzonych wzorów stosowane jest od wielu wieków, stąd niektórzy autorzy wskazują, iŜ benchmarking nie jest metodą zasługującą na szczególną uwagę. Jednak w benchmarkingu próbuje się wyeliminować podstawowy problem porównań – niemoŜność bycia lepszym niŜ ten, od kogo zapoŜyczamy rozwiązania.

Pojęcie i typy benchmarkingu

Benchmarking to proces systematycznego porównywania danego przedsiębiorstwa z innymi, albo porównywania ze sobą róŜnych działów przedsiębiorstwa, aby ustalić, jaki jest jego stan obecny i czy potrzebna jest jakaś zmiana. Zwykle poszukiwane są przykłady wykazujące najwyŜszą efektywność działania w danym obszarze, co pozwala na naśladowanie najlepszych.

Benchmarking traktowany jest jako proces stosowany systematycznie. Poprawianie połoŜenia firmy nie powinno mieć charakteru jednorazowego. Konieczne jest stałe gromadzenie informacji i poszukiwanie lepszych rozwiązań.

Benchmarking nie jest zwykłym naśladownictwem, nie polega na podpatrzeniu sposobu pracy innych, aby tak samo postępować u siebie. To wykrywanie czynników, które sprawiają, Ŝe analizowany proces jest wykonywany efektywnie a następnie wskazanie podobnych moŜliwości we własnym przedsiębiorstwie. Jest to uczenie się i przyjmowanie naj-lepszych praktyk.

Przedmiotem porównania mogą być produkty, usługi, strategie, procesy i operacje.

Obecnie wyróŜnić moŜemy kilka rodzajów benchmarkingu:

� wewnętrzny, � konkurencyjny, � funkcjonalny oraz � ogólny (zwany takŜe horyzontalnym).

Benchmarking wewnętrzny stosowany jest w duŜych organi-zacjach, które posiadają wiele oddziałów lub filii, realizujących zbliŜone działania. Istnieje wówczas moŜliwość porównywania efektywności poszczególnych oddziałów i roz-powszechniania najlepszych rozwiązań. Zaletą takiego rozwiązania jest

posiadanie pełnych praw do stosowania wybranych rozwiązań a takŜe dostęp do wszystkich danych. Wadą jest dostęp tylko do swoich rozwiązań i brak porównania z innymi na rynku. Dlatego benchmarking wewnętrzny powinien być stosowany uzupełniająco dla rozpowszechniania dobrych praktyk.

Benchmarking konkurencyjny jest trudny w realizacji ze względu na niechęć konkurencji do ujawniania swoich danych. Wspomnieć tu naleŜy, Ŝe benchmarking postrzegamy jako metodę partnerską a nie rodzaj wywiadu gospodarczego. Współpraca pomiędzy konkurentami o istotnym udziale w rynku moŜe rodzić niekorzystne konsekwencje prawne, związane z podejrzeniami o przygotowywanie zmowy lub inne zakazane praktyki. Porównywanie z konkurencją nie daje duŜych korzyści równieŜ dlatego, Ŝe stosuje ona podobne technologie i zbliŜone rozwiązania organizacyjne, typowe dla branŜy. Znalezienie naprawdę nowych rozwiązań wymaga wyjścia poza branŜę.

Benchmarking funkcjonalny polega na poszukiwaniu organi-zacji do porównań w innych branŜach, z tym, Ŝe porównywane są tylko wybrane obszary, które funkcjonują podobnie jak w naszym przedsiębiorstwie. Porównywać moŜna np. komuni-kację wewnętrzną, organizację transportu na wydziałach produkcyjnych, czy teŜ procesy zaopatrzenia. Ze względu na brak wspólnych rynków, partnerzy chętniej wymieniają się informacjami. MoŜliwe jest takŜe znalezienie nowych rozwią-zań, które znacząco zwiększą efektywność funkcjonowania. Benchmarking funkcjonalny jest uznawany przez wielu auto-rów za najlepszy ze względu na potencjalne efekty jego zastosowania.

Benchmarking ogólny jest odmianą funkcjonalnego i polega na porównywaniu procesów o charakterze uniwersalnym, które wyglądają podobnie w wielu organizacjach, niezaleŜnie od dziedziny ich działalności (np. obsługa klienta).

Podejście do benchmarkingu

Istnieje wiele podejść do benchmarkingu i nie istnieją dokładne zasady przeprowadzania tego procesu. Podejście zaleŜy od wielu aspektów, jak np. cele organizacji, związku z organizacją docelową itp.

WyróŜnić moŜna następujące etapy procesu benchmarkingu (por. rys 1):

� W ramach etapu planowania następuje identyfikacja przedmiotu badań. NaleŜy tu określić, co jest produktem procesu lub funkcji podlegającej badaniu. Przez produkt naleŜy rozumieć kaŜdy efekt funkcjonowania procesu: materialny i niematerialny, zamierzony i niezamierzony, wewnętrzny i zewnętrzny. Dalej konieczne jest wskazanie mierników, którymi moŜna określić dobry produkt. Mierniki pozwalają na wskazanie parametrów ilościowych, które będą badane równieŜ w porównywanych przed-siębiorstwach. Konieczne jest takŜe zmierzenie czynników określających dobry produkt a zatem równieŜ zastosowanie parametrów jakościowych i opisowych.

19

� Określenie potencjalnych partnerów dokonujemy uwzględniając cele benchmarkingu. Tak naprawdę fakt, ze partnerzy pochodzą z róŜnych branŜ moŜe okazać się korzystne – przedsiębiorstwa z tej samej branŜy mogą mieć tendencje do prowadzenia działalności w ten sam (konwencjonalny) sposób.

� Proces benchmarkingu naleŜy traktować jako projekt i dlatego naleŜy opracować jego plan, określić cele, potencjalnych partnerów oraz wyznaczyć pracowników realizujących projekt, w tym osobę odpowiedzialną za benchmarking.

� Następnie nawiązać naleŜy kontakt z wybranymi partne-rami i przygotować umowę dotyczącą warunków współ-pracy. Umowa powinna regulować kwestie kryteriów wydajności, programów wizyt i metod gromadzenia danych.

� Zebranie wymaganych danych następuje zgodnie z umową. Dane naleŜy gromadzić w drodze obserwacji, podczas rozmów z właściwymi osobami.

� Przetworzenie i przeanalizowanie zebranych informacji winno uwzględniać i podkreślać porównanie firm.

� Efektem jest identyfikacja tych aspektów działalności, w których partner osiąga lepsze wyniki. Następnie rozpoznane winny zostać przyczyny takiego stanu rzeczy. Wyniki wykorzystujemy do sporządzenia listy działań mających na celu wdroŜenie zmian.

� Następnie naleŜy określić działania, które mogą być wykonane i zrealizowane w firmie, z uwzględnieniem akceptacji członków załogi, nowego sprzętu czy materia-łów.

� Benchmarking skutkować winien wprowadzeniem zmian, które przyczynią się do poprawy sytuacji firmy. WaŜna jest późniejsza ocena wyników przeprowadzonych zmian oraz ogólnych wyników firmy, czyli sprawdzenie skuteczności wprowadzenie benchmarkingu.

Rys. 1 przedstawia schematycznie proces benchmarkingu.

Rys. 1 Proces benchmarkingu (opracowanie własne)

Stosując benchmarking naleŜy uwzględnić, Ŝe niektóre aspekty działalności partnerów nie zawsze muszą być kompatybilne ze

wszystkimi aspektami firmy. NaleŜy uwzględnić wpływ środowiska, które mogą pojawić się w firmie a które mogą mieć pośredni wpływ na wyniki firmy.

Zalety i wady benchmarkingu

NajwaŜniejszymi zaletami benchmarkingu jest, Ŝe prowadzi od do doskonalenia procesów realizowanych w firmie; pozwala na identyfikację pozycji konkurencyjnej oraz zwiększa skuteczność, efektywność i moŜliwości adaptacji procesów.

Ponadto pomaga stworzyć silną motywację dla potrzeb wprowadzenia zmian; pomaga w wyznaczeniu nowych celów i przyszłych kierunków rozwoju oraz pomaga w wyznaczeniu priorytetów dla doskonalenia firmy. Benchmarking kreuje równieŜ kulturę pracy w aspekcie dąŜenia do ciągłej poprawy oraz jest dobrym sposobem poprawy satysfakcji klientów.

Wady benchmarkingu to postrzeganie go jako szpiegostwa lub wywiadu gospodarczego oraz naśladownictwa, ograniczającego w pewnym sensie kreatywność, co w perspektywie moŜe okazać się zjawiskiem niekorzystnym, Adaptacja pomysłów zewnętrznych rodzi teŜ często wewnętrzny opór danej organizacji. Zjawisko to, jakkolwiek niekorzystne, moŜe być eliminowane na drodze zdobywania wiedzy o sukcesach odnoszonych przez firmy stanowiące wzorzec.

Benchmarking został wprowadzony m.in. w Niemczech w branŜy zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków. System ten występuje równieŜ w innych branŜach, wpływając na poprawę ich efektywności.

Jest on częścią strategii modernizacyjnej niemieckiej gospodarki wodnej, wspiera eksploatację urządzeń wodno-kanalizacyjnych, stanowi pomoc dla samopomocy. Benach-marking w branŜy wodno-ściekowej Turyngii obejmował:

� Stworzenie koncepcji oraz celów odpowiednio dopaso-wanych do Turyngii (stworzenie modelu analizowanych danych).

� Studia modelowe. � Analizę funkcjonowania istniejących zakładów gospodarki

wodnej. � Analizę danych. � Wnioski i zalecenia dla poszczególnych zakładów zaopat-

rzenia w wodę oraz systemów odprowadzania i oczysz-czania ścieków.

� Koncepcje wraz z opracowaniem dokumentacji dla prze-pływu informacji.

Benchmarking okazał się dla Turyngii dobrym instrumentem poprawy jakości usług w omawianej branŜy oraz pokazał, Ŝe trzeba dysponować dobrymi danymi i wyciągać odpowiednie wnioski.

W polskich warunkach wprowadzenie benchmarkingu wydaje się mieć jeszcze jeden bardzo istotny aspekt. Obserwacje przeprowadzone w trakcie realizacji róŜnych programów i projektów z dziedziny efektywności energetycznej pot-wierdzają, Ŝe w wielu zakładach przemysłowych czy mniej-szych przedsiębiorstwach ciepłowniczych, występuje często kompletny brak świadomości w zakresie potencjału moŜliwych do wprowadzenia usprawnień, zarówno w sferze techno-logicznej jak i organizacyjnej.

Nie mając moŜliwości dokonania jakiegokolwiek porównania się na tle innych podmiotów o podobnym charakterze działalności, kadry zarządzające są po prostu nieświadome

Określenie potencjalnych partnerów Wybór metody zbierania danych

Określenie przedmiotu badań

Plan projektu

Określenie celów Wyznaczenie osób

odpowiedzialnych za badania

Przygotowanie umowy

Zbieranie danych

Przetwarzanie i analiza danych

Sporządzenie listy działań

Przetwarzanie i analiza danych

Sporządzenie listy działań

20

często bardzo złego funkcjonowania swoich przedsiębiorstw. Szeroki dostęp do moŜliwości prostego, szybkiego i obie-ktywnego porównania się na tle innych podobnych przedsiębiorstw, mógłby w istotny sposób zmienić to

niekorzystne zjawisko. NaleŜy podkreślić, Ŝe idea takiego postępowania spotyka się w ostatnim okresie z duŜym zain-teresowaniem w krajach UE.

21

6. Rozwój gospodarki wodno-ściekowej i jej skutki dla właścicieli nieruchomości

Dr inŜ. Monika Siejka Katedra Geodezji

Wprowadzenie

Od kilku lat prowadzone są w Polsce działania mające na celu wdroŜenie zasad polityki wodnej UE.

WdroŜenie to polega na przetransponowaniu do polskiego systemu prawnego zasad określonych w Ramowej Dyrektywie Wodnej UE [RDW 2000] a dotyczących m.in. takich ustaw jak Prawo wodne [Ustawa 2001a], Prawo ochrony środowiska [Ustawa 2001c] oraz o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków [Ustawa 2001b], ze szczególnym ukierunkowaniem na ochronę zasobów śródlą-dowych wód powierzchniowych i podziemnych.

Podjęte działania mają na celu prowadzenie zrównowaŜonego gospodarowania wodami wykorzystywanymi w gospodarce, transporcie, energetyce, rolnictwie, rekreacji i turystyce z uw-zględnieniem roli wody jako czynnika kształtującego politykę regionalną oraz zagospodarowanie przestrzenne.

Określona w dyrektywie strategia prowadząca do podniesienia jakości wód, rozumiana jest jako zabezpieczenie zaopatrzenia ludności w wodę pitną [Rutkowski 2004, RDW 2000].

Oprócz wymienionych, kluczowych działań realizowanych przez Polskę z zakresu wdraŜania RDW, podjęto równieŜ realizację innych działań zmierzających do pełnego wdroŜenia dyrektywy. Wśród nich naleŜy zwrócić uwagę na realizację Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków Komunalnych [Ministerstwo Środowiska 2003].

Program ten określa plan inwestycyjny w dziedzinie gospodarki wodno-ściekowej, jaki musi zostać wykonany aby moŜna było osiągnąć efekty ekologiczne, określone w zobowiązaniach akcesyjnych wobec UE. Dyrektywa dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych [Dyrektywa 1991] zobowiązuje państwa członkowskie UE do wyposaŜenia wszystkich aglomeracji o liczbie mieszkańców powyŜej 2 tysięcy, w systemy kanalizacyjne dla ścieków komunalnych oraz do zapewnienia biologicznego oczyszczania ścieków przed wprowadzeniem ich do wód.

Wymieniony wcześniej Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych zakłada, iŜ do roku 2015 powinny zostać wybudowane, rozbudowane lub zmodernizowane oczyszczalnie ścieków i systemy kanalizacji zbiorczej. Przeprowadzenie tych inwestycji związane jest w większości przypadków z koniecznością pozyskania terenów na te cele.

Dodatkowo naleŜy zwrócić uwagę na fakt, iŜ wybudowanie urządzeń infrastruktury technicznej w postaci sieci wodociągowej lub kanalizacyjnej pociąga za sobą skutki w postaci naliczenia opłat adiacenckich w przypadku wzrostu wartości nieruchomości lub wypłaty odszkodowań w sytuacji gdy taka inwestycja spowodowała spadek wartości nieruchomości.

Inwestycje liniowe i ich konsekwencje dla właścicieli nieruchomości

Budowa urządzeń infrastruktury technicznej, do jakich bezwzględnie naleŜy zaliczyć sieć wodociągową lub kanalizacyjną, obciąŜa – zgodnie z przepisami ustawy o gospodarce nieruchomościami [Ustawa 1997] – właściciela nieruchomości lub teŜ uŜytkownika wieczystego, który nie ma obowiązku wnoszenia opłat rocznych lub teŜ wniósł takowe opłaty za cały okres uŜytkowania wieczystego. Warunkiem koniecznym jest aby budowa danego urządzenia technicznego przeprowadzona została z udziałem środków Skarbu Państwa, jednostek samorządu terytorialnego, środków pochodzących z budŜetu UE lub teŜ innych źródeł zagranicznych nie podlegających zwrotowi. ObciąŜenie powyŜsze nie dotyczy nieruchomości przeznaczonych w planie zagospodarowania przestrzennego na cele rolne lub leśne. W przypadku braku planu miejscowego, za nieruchomości rolne lub leśne uznaje się nieruchomości wykazane w katastrze jako uŜytki rolne albo grunty leśne a takŜe zadrzewione i zakrzewione oraz wchodzące w skład nieruchomości uŜytki kopalne, nieuŜytki i drogi, jeŜeli nie ustalono dla nich warunków zabudowy i zagospodarowania terenu.

Wzrost wartości rynkowej nieruchomości – za wyjątkiem wyŜej wymienionych – powstały wskutek budowy urządzeń infrastruktury technicznej, związany jest z obowiązkiem wnoszenia na rzecz gminy opłat adicenckich. Opłaty te mogą być ustalone w terminie trzech lat od momentu stworzenia warunków do podłączenia nieruchomości do danego urządzenia, o ile w dniu stworzenia takowych warunków obowiązywała uchwała rady gminy o ustaleniu wysokości stawki procentowej opłaty adiacenckiej. Wysokość opłaty adiacenckiej wynosi nie więcej niŜ 50% wzrostu wartości nieruchomości spowodowanego budową urządzeń infrastruktury technicznej. Określoną w ten sposób róŜnicę w wartości nieruchomości pomniejsza się o wartość nakładów poniesionych przez właściciela lub uŜytkownika wieczystego nieruchomości, na rzecz budowy danego urządzenia infrastruktury technicznej [Ustawa 1997].

Wartość nieruchomości dla celu naliczenia opłat adiacenckich określa się wg stanu nieruchomości przed wybudowaniem urządzeń infrastruktury technicznej oraz po ich wybudowaniu, uwzględniając poziom cen na dzień wydania decyzji o ustaleniu opłaty. Dodatkowo, przy ustaleniu wartości nieruchomości dla potrzeb naliczenia opłaty, określić naleŜy jej wartość rynkową, bez uwzględnienia wartości jej części składowych. Natomiast waŜnym elementem w oszacowaniu wartości jest uwzględnienie odległości nieruchomości od urządzenia infrastruktury technicznej oraz warunki jej podłączenia. Dodatkowo, w sytuacji gdy opłata adiacencka dotyczy nieruchomości będącej w uŜytkowaniu wieczystym, wartość takiej nieruchomości naleŜy określić jako wartość prawa uŜytkowania wieczystego.

22

Jako wartość rynkową nieruchomości naleŜy rozumieć najbardziej prawdopodobną cenę jej sprzedaŜy, moŜliwą do uzyskania na rynku, określoną z uwzględnieniem cen transakcyjnych. W tej sytuacji najbardziej prawidłową metodyką wyceny będzie podejście porównawcze.

Przedstawione wyŜej uwarunkowania dotyczą sytuacji wzrostu wartości nieruchomości w związku z budową urządzeń infrastruktury technicznej. Natomiast innym skutkiem występowania urządzeń na terenie nieruchomości jest ograniczenie w jej uŜytkowaniu, co wpływa na zmniejszenie wartości rynkowej takiej nieruchomości. Ograniczenie to moŜe być spowodowane czasowym zajęciem nieruchomości w związku z budową urządzenia infrastruktury technicznej lub teŜ trwałym ograniczeniem uniemoŜliwiającym realizację w przyszłości celu wynikającego z planu miejscowego. W obydwu przypadkach właścicielowi nieruchomości lub teŜ jej uŜytkownikowi wieczystemu, przysługuje prawo do odszkodowania, określonego stosownie do powstałej szkody.

W przypadku czasowego zajęcia nieruchomości roszczenie obejmuje prawo do przywrócenia nieruchomości do stanu poprzedniego, wypłaty odszkodowania za poniesione straty oraz za brak moŜliwości czerpania korzyści z nieruchomości lub jej części przez czas trwania inwestycji.

Z kolei trwałe zajęcie nieruchomości powoduje najczęściej obniŜenie wartości wskutek braku moŜliwości wykorzystywania całości lub części nieruchomości zgodnie z przeznaczeniem.

Ponadto, właściciel nieruchomości ma prawo Ŝądania usunięcia urządzenia z terenu nieruchomości, jeŜeli wybudowanie tego urządzenia nastąpiło bez jego zgody, bowiem urządzenia infrastruktury technicznej stanowią w myśl ustawy Prawo budowlane [Ustawa 1994] rodzaj budowli i jako takie, do ich wybudowania wymagane jest pozwolenie na budowę. Decyzja o pozwoleniu na budowę moŜe być wydana wyłącznie osobie, której przysługuje prawo do dysponowania gruntem na te cele. W przypadku więc braku prawa dysponowania gruntem na cele budowlane realizacja inwestycji infrastrukturalnej nie jest dopuszczalna. Dodatkowo, przy określaniu zmniejszenia się wartości nieruchomości naleŜy oszacować jej wartość rynkową wg stanu przez wybudowaniem urządzenia oraz po jego wybudowaniu. Przy czym wartość rynkowa nieruchomości po wybudowaniu urządzeń infrastruktury technicznej powinna zostać określona przy uwzględnieniu zmiany warunków korzystania z nieruchomości, zmiany jej przydatności uŜytkowej, trwałego ograniczenia w sposobie uŜytkowania oraz skutków spowodowanych obowiązkiem udostępniania nieruchomości w celu wykonywania czynności związanych z konserwacją oraz usuwaniem awarii.

Metoda hierarchii analitycznej w aspekcie oceny inwestycji infrastrukturalnych

Proces hierarchii analitycznej AHP (The Analytic Hierarchy Process) naleŜy do grupy metod wykorzystywanych do rozwiązywania zadań wieloczynnikowych poprzez utworzenie struktury hierarchii w postaci drzewa decyzyjnego. Model ten znajduje coraz szersze zastosowanie w wielu dziedzinach nauki a takŜe w realizacji zadań praktycznych [Piasek i Siejka 2003].

Podstawową zaletą metody hierarchii analitycznej jest złoŜony wielokryterialny i wielozakresowy model przedstawiony w ujęciu hierarchicznym. Do głównych elementów tworzenia procesu hierarchicznego naleŜy budowa struktury, której

poprawność daje wynik w postaci rozwiązania zadanego problemu. Pierwszym elementem struktury hierarchicznej jest zawsze jeden czynnik wyraŜający cel w makroskali. Na kolejnych poziomach znajdują się cechy decyzyjne, których szczegółowość wzrasta w miarę obniŜania się poziomów, by u podstaw powstałego w ten sposób drzewa, znalazły się konkretne alternatywy będące rozwiązaniem problemu. NaleŜy pamiętać, Ŝe na kaŜdym poziomie mogą się znajdować tylko takie czynniki, które są porównywalne względem innego elementu [Piasek i Siejka 2003].

Tak zbudowana struktura, umoŜliwia przeprowadzenie porównań parami elementów znajdujących się na poszczególnych poziomach przez zbudowanie macierzy porównań. Otrzymana macierz jest zawsze macierzą kwadratową o charakterystycznej budowie. Na przekątnej znajdują się jedynki. Nad przekątną zlokalizowane są oceny będące wynikiem porównania parami a poniŜej przekątnej odwrotności tych ocen. Ten charakterystyczny rodzaj macierzy pozwala uzyskać szukane rozwiązanie, którym są maksymalna, rzeczywista, wartość własna macierzy λmax i odpowiadający tej wartości własnej, wektor własny w, który ma zawsze wszystkie składowe dodatnie. Składowe wektora własnego są priorytetami cząstkowymi a ich kombinacje ze wszystkich poziomów dają priorytety, czyli alternatywy rozwiązań.

Z tego powodu podstawą do wyznaczenia priorytetów po zbudowaniu macierzy ocen – która jest obrazem problemu – w ramach AHP jest wyznaczenie dla kaŜdej macierzy, maksymalnej wartości własnej λmax i związanego z tą wartością wektora własnego w.

Po wyznaczeniu wszystkich priorytetów cząstkowych rozwiązaniem zadania jest wektor:

gdzie:

C[1,k] – wektor wynikowy priorytetów przypisanych elementom poziomu hierarchicznego k (to jest alternatywom rozwiązań) względem celu, czyli poziomu pierwszego,

Bi – macierz poziomu i, której kolumny są wektorami priorytetów elementów tego poziomu względem elementów poziomu i - 1.

WaŜną zaletą metody hierarchii analitycznej jest moŜliwość łączenia ilościowych i jakościowych czynników w procesie analiz porównawczych. W wyniku przeprowadzonej analizy otrzymujemy liczbowy zapis kaŜdego czynnikowa opisującego dany obiekt, co prowadzi do uniknięcia błędów w ocenie. Przedstawiona krótka charakterystyka metody dowodzi, iŜ moŜe ona zostać z powodzeniem zastosowana w procesie oceny skutków planowanych inwestycji związanych z budową urządzeń infrastruktury technicznej a takŜe w ocenie skutków przewidywanych zmian w środowisku naturalnym, gospodarce przestrzennej czy kształtowaniu krajobrazu [Siejka 2008].

Potrzeba rozszerzenia działalności dydaktycznej Katedry Geodezji

Prowadzona w katedrze tematyka zajęć dydaktycznych realizuje w części ocenę skutków gospodarki wodno-ściekowej w ramach wymogów stawianych przez RDW. W ramach prowadzonych przedmiotów w zakresu geodezji, teorii i zasad

23

szacowania nieruchomości a takŜe informacji w procesie wyceny nieruchomości, realizowane są zadania dotyczące obowiązującej metodyki wyceny, zasad pozyskiwania danych o nieruchomościach oraz innych informacji niezbędnych do prowadzenia analiz i procedur wyceny. Szczególna uwaga skupia się przy tym na teoretycznych i praktycznych zastosowaniach podejścia porównawczego i dochodowego, z uwzględnieniem wartości rynkowej nieruchomości gruntowych. Dodatkowo, prowadzone są badania z zakresu analiz czynników kształtujących wartość rynkową nieruchomości gruntowych oraz elementów oceniających potencjał rozwojowy terenu.

Niemniej jednak tematyka zajęć powinna zostać rozszerzona o procedury wyceny nieruchomości gruntowych dla celów szczególnych, uwzględniających sposoby określania wartości nieruchomości dla potrzeb naliczania opłat adiacenckich. Drugim tematem na jaki naleŜy zwrócić uwagę to prowadzenie analiz i wycen nieruchomości dla potrzeb ustalenia wysokości odszkodowania z tytułu czasowego lub trwałego zajęcia nieruchomości oraz określenia wysokości odszkodowania z tytułu bezumownego korzystania z nieruchomości w związku z jej zajęciem na cele budowy urządzeń infrastruktury technicznej.

Jako szczególnie istotne okazuje się prowadzenie badań, mających na celu przeprowadzenie oceny potencjału rozwojowego terenu. Ocena ta powinna być prowadzona w wartościach bezwzględnych i odpowiadać na pytanie jak zmieni się wartość nieruchomości w związku ze zmianą jednego czynnika, jakim jest np. budowa danego urządzenia infrastruktury technicznej. Inny waŜny element wykorzystania informacji oceniającej potencjał terenu to wpływ powstania nowych budowli pełniących rolę obiektów ochrony przed powodzią oraz zaopatrzenia ludności w wodę pitną na wartość terenów będących w bezpośrednim lub dalszym sąsiedztwie takiej budowli. Wykorzystanie do tego celu metody AHP daje

moŜliwość punktowej oceny wpływu obiektów – powstających z uwagi na konieczność spełniania wymogów RDW – na wartość otaczających je nieruchomości. Wiedza taka jest dodatkowo niezbędnym elementem w procesie negocjacji podczas prowadzenia inwestycji a takŜe nabywania gruntów na cele budowy urządzeń infrastruktury technicznej czy teŜ obiektów zaopatrzenia w wodę lub odprowadzenia ścieków.

Źródła Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

Dyrektywa Rady z dnia 21 maja 1991 r. dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych (91/271/EWG).

Ministerstwo Środowiska. 2003. Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych. Warszawa.

Piasek Z., Siejka M. 2003. Teoria hierarchii analitycznej do wyceny gruntów w strefach przybrzeŜnych zbiorników retencyjnych. Teorie, badania symulowane i eksperymentalne. Monografia. PK. Kraków.

Rutkowski M. 2004. Ramowa Dyrektywa Wodna – podstawowy akt prawny polityki wodnej UE. Gazeta Obserwatora IMGW nr 3.

Siejka M. 2008. Aplikacja metody hierarchii analitycznej w procesie klasyfikacji cech charakteryzujących nieruchomości gruntowe. Kwartalnik Naukowy WSP w Nowym Sączu. Seria Geodezji i Kartografia. Nr 1.

Ustawa z dnia 18 lipca 2001a r. Prawo wodne (Dz.U.2001.115.1229).

Ustawa z dnia 7 czerwca 2001b r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków (Dz.U.2001.72.747).

Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001c r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U.2001.62.627).

Ustawa o gospodarce nieruchomościami z dnia 21 sierpnia 1997 r. (Dz.U.2004.261.2603).

Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (Dz.U.1994.89.414).

24

7. Prognozowane zmiany klimatu i ich wpływ na gospodarkę wodną

Dr inŜ. Agnieszka Ziernicka-Wojtaszek Katedra Meteorologii i Klimatologii Rolniczej

Wprowadzenie

Klimat i zasoby wodne są ze sobą nierozerwalnie związane i kaŜde wahanie lub długotrwała zmiana jednego z tych czynników powoduje reakcję w drugim. Z natury rzeczy klimat nie jest stały. Jego naturalne zmiany wywołane są zmianami parametrów ruchu obiegowego Ziemi wokół Słońca, nachylenia osi Ziemi i aktywności Słońca [Kundzewicz 2000]. Naturalne zmiany klimatu zachodzą powoli, w geologicznej skali czasu, w ciągu tysiącleci lub jeszcze dłuŜszych okresach. Do niedawna zaburzenia globalnego rozkładu przenoszenia energii i masy wywołane ludzkimi działaniami były znikome. Ziemię zamieszkiwało bowiem znacznie mniej ludzi a poziom antropopresji był znacznie niŜszy. Obecnie mamy do czynienia z obecnością sześciu miliardów ludzi, produkujących ogromne ilości energii i pobierających wielkie ilości wody. Antropopresja zakłóca, zatem naturalny bilans energii i wody.

Scenariusze zmian klimatu obejmują szeroki zakres skutków: podniesienie poziomu mórz, gwałtowne topnienie lodowców, zalewanie obszarów nadbrzeŜnych, czy tak szybki wzrost temperatury, Ŝe uniemoŜliwi przebieg procesu aklimatyzacji roślinności a więc doprowadzi do katastrofy. Za przyczynę tego zjawiska przyjmuje się tzw. efekt cieplarniany, powodowany emisją gazów cieplarnianych. Efekt cieplarniany wpływa na wszystkie procesy obiegu wody w przyrodzie. Rosnące stęŜenie gazów cieplarnianych powoduje wzrost temperatury, który z kolei sprawia, Ŝe w skali globalnej rośnie dynamika cyklu hydrologicznego. WyŜsze jest parowanie i opad. Jednak nawet wtedy, gdy zwiększy się opad, wody moŜe brakować z uwagi na intensywne parowanie. Zmienić się moŜe równieŜ reŜim czasowy procesów hydrologicznych. Efektem cieplejszych zim moŜe być większy udział deszczu a mniejszy śniegu. Wysokie opady zimowe wywołują powódź i uru-chamiają wzmoŜoną erozję, natomiast niskie opady w lecie stanowią groźbę suszy. Rozkład sezonowy przepływów rzecznych moŜe ulec zmianie – częściej mogą pojawiać się wysokie przepływy zimowe i pogłębiające się niŜówki w se-zonie wegetacyjnym. Wzrost intensywności opadów i nieko-rzystne zmiany ich rozkładu sezonowego, mogące powodować wzrost zagroŜenia powodziowego, są efektem dodatkowym, nakładającym się na zmiany w samej zlewni. Tam, gdzie występuje pokrywa śnieŜna, wcześniejsze roztopy mogą doprowadzić do wczesnowiosennych powodzi. Kiedy woda opadnie i nastąpi cieplejszy okres z małymi opadami, stan wilgoci w glebie moŜe się zmniejszyć juŜ wiosną.

Według raportu Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stopniowa zmiana klimatu i jej wpływ na zaopatrzenie w Ŝywność, zasoby wodne itp. przebiegała będzie w czasie umoŜliwiającym podejmowanie przeciwdziałań a dzięki innowacjom technologicznym i zabiegom organizacyjnym moŜna będzie w znacznym stopniu zredukować negatywne skutki ocieplenia klimatu. Generalnie jednak, wskutek zmian klimatu północna Europa, Rosja i Ameryka Północna uzyskiwały będą lepsze wyniki w produkcji rolniczej, podczas

gdy południowa Europa, Afryka oraz środkowa i południowa Ameryka będą cierpieć wskutek wzrostu częstości i intensyw-ności susz, braków wody i zmniejszającej się produkcji rolnej. Ogólnie światowa produkcja Ŝywności wzrośnie. Podkreśla się wzrost częstości zjawisk ekstremalnych (huraganów, powodzi i susz), wydłuŜenie czasów ich trwania oraz wzrost natęŜenia [IPCC 2007].

Raport opracowany przez Schwartza i Randalla [2003], dla potrzeb Pentagonu zakładał gwałtowny wzrost zmian klimatycznych a pierwsze skutki tego procesu były widoczne juŜ po 2005 r. W roku tym rzeczywiście, zgodnie z prognozą, obserwowano większą częstość występowania silnych wiatrów, tajfunów i huraganów, powodujących powstawanie sztormów o wyŜszych niŜ dotychczas falach, wywołujących duŜe szkody na obszarach nadmorskich a w przypadku obszarów niŜej połoŜonych – powaŜne powodzie. Wskutek topnienia pływających lodów, wzrastać będzie dalej poziom wody w morzach i oceanach a procesowi temu towarzyszyć będą silne sztormy. Wskutek wzrostu zagroŜenia powodziowego w 2010 r. wzrośnie migracja ludzi z zagroŜonych obszarów. W następstwie wzrostu temperatury wód morskich i ocea-nicznych wystąpi takŜe masowa migracja ryb, które w poszu-kiwaniu dogodnych warunków bytowania, będą zmieniać dotychczasowe siedliska.

Przedstawione powyŜej wybrane skutki globalnych zmian klimatu powinny mobilizować naukowców, polityków, ekologów i przedsiębiorców do działań na rzecz ograniczenia niekorzystnych skutków zmian klimatu. Szczególna rola przypada pracownikom naukowym – którzy mając odpowiednią wiedzę, popartą doświadczeniem – powinni przyczynić się do opracowania koncepcji racjonalnego gospodarowania wodą w świetle przedstawionych prognoz zmian klimatu. Rolą naukowców jest takŜe podnoszenie świadomości społeczeństwa poprzez edukację prowadzoną na wysokim poziomie z wykorzystaniem najnowszej wiedzy, odpowiedniej bazy dydaktycznej i w oparciu o szerokie kontakty międzynarodowe.

W większości dotychczasowych opracowań dotyczących oceny prognozowanych zmian klimatu na zasoby wodne kon-centrowano się na ocenie zmian odpływu i moŜliwych konsekwencjach w odniesieniu do zaopatrzenia w wodę róŜnorodnych systemów hydrologicznych [Karczmarek 1994]. Znacznie mniej uwagi poświęcono moŜliwym konsekwencjom zmian klimatu w odniesieniu do reŜimu termicznego rzek, jezior i zbiorników wodnych, podobnie jak i wymianie masy i ciepła pomiędzy powierzchnią wody i atmosferą. Zmiany charakterystyk fizycznych mas wody mogą mieć istotne znaczenie dla ekologii i gospodarki wodnej. Wzrost temperatury wody spowodowany ociepleniem klimatu moŜe wpływać na procesy fizyczne i biologiczne w zbiornikach wodnych a w pewnych przypadkach prowadzić do pogorszenia jakości wody. Przewidywany wzrost temperatury wody i moŜ-liwe zmiany bilansu cieplnego zbiorników wodnych mogą mieć

25

równieŜ znaczenie dla projektowania systemów chłodzących z punktu widzenia zagwarantowania ich efektywności [ Jurak 1992].

Przystąpienie do UE nałoŜyło na Polskę szereg zobowiązań wynikających z przyjęcia dorobku prawnego UE. W zakresie gospodarki wodnej najwaŜniejsza jest Ramowa Dyrektywa Wodna UE [RDW 2000]. Dyrektywa ta chroni wszystkie wody (rzeki, jeziora, wody przybrzeŜne i wody podziemne) oraz ustanawia system zlewniowego zarządzania zasobami wodnymi. PoniewaŜ dla wody nie istnieją granice administracyjne, realizacja dyrektywy wymaga przygranicznej współpracy sąsiadujących państw oraz związana jest z potrzebą aktywnego udziału wszystkich zainteresowanych stron. WaŜnym celem RDW jest redukcja i kontrola zanieczyszczeń pochodzących ze wszystkich źródeł oraz równowaŜenie wymogów ochrony środowiska z interesami ludzi. Wszystkie wymienione zadania dyrektywy mają na celu osiągnięcie tzw. dobrego stanu wód do roku 2015.

Problematyka wpływu współczesnych zmian klimatu na zasoby wodne Polski w działalności naukowo-dydaktycznej Katedry Meteorologii i Klimatologii Rolniczej

Podczas wyjazdu do Turyngii w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci uczestnicy mieli moŜliwość zapoznania się w terenie i w ramach prelekcji z problematyką dotyczącą administracji ds. gospodarki wodnej, dalekobieŜnego zaopatrzenia w wodę oraz nowoczesnego kształcenia akademickiego. Ponadto przedstawiono gminne przedsię-biorstwa zaopatrzenia w wodę oraz zaopatrzenie w wodę na poziomie gminy.

Problematyka ta mieściła się w większości w profilu zainteresowań pracowników Katedr InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej, InŜynierii Wodnej oraz Melioracji i Kształtowania Środowiska.

Dla pracownika Katedry Meteorologii i Klimatologii Rolniczej szczególnie interesujące okazały się problemy wpływu globalnego ocieplenia na prognozowane zmiany zasobów wodnych. Jednym z ciekawszych zagadnień było omówienie problematyki zapobiegania powodziom na obszarze Turyngii w aspekcie zmian klimatu.

Zaobserwowane anomalie termiczne nie zmieniają poglądów o globalnym ociepleniu klimatu na kuli ziemskiej, datowanego od połowy XX w. – szczególnie od początku lat 80-tych. Wzrost średniej temperatury powietrza w Turyngii nie jest stabilny. Świadczy o tym fakt, Ŝe wszystkie najwyŜsze średnie temperatury dla poszczególnych miesięcy przypadały na ostatnie 10 lat, natomiast 10 najbardziej gorących lat w historii pomiarów przypadało na lata od 1990 r. [TMLNU 2006].

Z zasygnalizowanej problematyki wykonano w Katedrze Meteorologii i Klimatologii Rolniczej szereg opracowań dotyczących obszaru Polski i jej części południowo-wschodniej.

Z waŜniejszych opracowań wymienić moŜna:

� Badania efektywności opadów atmosferycznych na obsza-rze Polski przy scenariuszu podniesienia się temperatury powietrza o 1 i 2ºC. Na podstawie uzyskanych modeli zaleŜności uwilgotnienia wierzchniej warstwy gleby od

temperatury powietrza i opadów atmosferycznych w pos-taci równań drugiego stopnia z interakcjami temperatury i opadów wykazano, Ŝe w okresie wegetacyjnym IV-X, przy scenariuszu podniesienia się temperatury powietrza o wspomniane wartości efektywność opadów zmniejszy się odpowiednio o rząd wielkości 44 i 101 mm [Ziernicka 2003].

� Analizy moŜliwości zwiększenia obszaru uprawy winorośli na obszarze Polski w związku ze wzrostem sum temperatur aktywnych ≥10,0ºC [Ziernicka-Wojtaszek i Zawora 2007]

� Badania regionalizacji termiczno-opadowej Polski dla trzech okresów postępującego ocieplenia: 1961-1990, 1971-2000 i 1991-2000. Wykazano zmiany poszczególnych typów termicznych – umiarkowanie ciepłego, ciepłego i bardzo ciepłego oraz wilgotnościowych – bardzo suchego, suchego, umiarkowanie wilgotnego i wilgotnego w porów-nywanych okresach [Ziernicka-Wojtaszek i Zawora 2008].

� Określenie rolniczo-klimatycznych regionalizacji obszaru Polski dla scenariusza podniesienia temperatury powietrza o 1 i 2ºC przy niezmienionych sumach opadów atmosferycznych, w odniesieniu do okresu 1971-2000 [Ziernicka-Wojtaszek 2008]. Przeprowadzone symulacje wykazują, Ŝe powierzchnia regionów umiarkowanie ciepłego i ciepłego na obszarze Polski w okresie 1971-2000 wynosiła odpowiednio 62 i 0%. Przy podniesieniu się temperatury o 2ºC odpowiednie wartości wynosiły 5 i 94%. Powierzchnia regionów wilgotnego, optymalnego i umiar-kowanie suchego uwilgotnienia zmieniła się w okresie 1971-2000 z 10, 70 i 20% na 7, 26 i 67% dla scenariusza wzrostu temperatury o 2ºC (rys. 1).

Przedmiotem publikacji wykonanych w katedrze były teŜ ekstremalne zjawiska meteorologiczne – susze z 2000 i 2005 r. oraz powodziowe opady lipcowe z 1997 i 2001 r. Pięć prac magisterskich, których jestem promotorem dotyczy proble-matyki ekstremalnych zjawisk pluwiotermicznych, porównania metod oceny niedoborów i nadmiarów opadów przy pomocy róŜnych wskaźników oraz weryfikacji rolniczo-klimatycznej Polski w świetle współczesnych zmian klimatu.

Podsumowanie i propozycje rozszerzenia działalności dydaktycznej o wybrane zagadnienia związane z gospodarką wodno- -ściekową na obszarach wiejskich

Pomimo stałych opadów, przy coraz to wyŜszych obser-wowanych i prognozowanych temperaturach powietrza nastę-puje wzrost ewapotranspiracji, pociągający za sobą pogorszenie bilansu wodnego terenów uprawnych i pogłębienie niedobo-rów wilgoci.

Celem pełniejszego przygotowania absolwentów wydziału do wykonywanego zawodu proponuje się wprowadzenie elektywu pod roboczym tytułem Współczesne zmiany klimatu.

Realizacja RDW powinna pozytywnie wpłynąć równieŜ na jakość wody przeznaczonej do uŜytkowania rekreacyjnego, w tym i w kąpieliskach. Wpłynie to na zwiększenie atrakcyj-ności turystycznej terenów i aktywności społeczno-gospodarczej mieszkańców. Dlatego proponuje się wpro-wadzenie do programu zajęć – najlepiej w formie elektywu – przedmiotu, dotyczącego turystycznego wykorzystania obiek-tów i budowli wodnych a takŜe zagospodarowania turystycz-nego linii brzegowej rzek i zbiorników wodnych.

26

Regiony termiczne Suma temperatury > 10ºC Chłodny

Umiarkowanie chłodny

Umiarkowanie ciepły

Ciepły

Bardzo ciepły

1600c – 2000 c 2000c – 2400

c 2400c – 2800 c 2800c – 3200

c 3200c – 3600 c

Regiony wilgo tnościowe Wartości wsp. hydroterm. Umiarkowanie suchy

Optymalnego uwilgotnienia

Wilgotny

1,0 – 1,3 1,3 – 1,6

> 1,6

B

A

–

Rys. 1 Regiony pluwiotermiczne na obszarze Polski w latach

1971-2000 (A) oraz ‘scenariusz +2ºC’ (B) (opracowanie własne)

Ujednolicanie i dostosowywanie programów nauczania do standardów europejskich nie powinno uwzględniać regionalne zróŜnicowanie środowiska przyrodniczego Polski. Uniwersytet Rolniczy w Krakowie powinien w większym stopniu uwzględniać specyfikę terenów górskich i podgórskich.

Dla podniesienia efektów nauczania i konfrontacji teorii z praktyką, wskazane byłoby odbywanie praktyk w instytucjach i organach administracji państwowej zajmujących się szeroko pojętą gospodarką wodną, zwiększenie wymiaru ćwiczeń terenowych i zorganizowanie wymian zagranicznych studentów.

Źródła Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

IPCC. 2008. Climate Change 2007, Synthesis Report. Cambridge University Press, Cambridge.

Jurak D. 1992. Temperatura wody i parowanie w świetle róŜnych scenariuszy klimatycznych. Przegląd Geofizyczny, 37, 3-4 (str. 149-159).

Karczmarek Z. 1994. Wpływ globalnych procesów geofizycznych na zasoby wodne Polski. Przegląd Geofizyczny, 39, 1 (str. 3-16).

Kundzewicz Z.W. 2000. Gdyby mała wody miarka…, Zasoby wodne dla trwałego rozwoju. PWN. Warszawa.

Schwartz P., Randall D. 2003. An Abrupt Climate Change Scenario and Its Implications for United States National Security. Global Business Network, Emerville.

Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt (TMLNU). 2006. Vorbeugender Hochwasserschutz in Thüringen. Erfurt.

Ziernicka A. 2003. Globalne ocieplenie a efektywność opadów atmosferycznych. Acta Agrophysica, 3(2) (str. 393-397).

Ziernicka-Wojtaszek A. 2008. Weryfikacja rolniczo-klimatycznych regionalizacji Polski w aspekcie współczesnych zmian klimatu (w druku).

Ziernicka-Wojtaszek A., Zawora T. 2008. Regionalizacja termiczno-opadowa Polski w okresie globalnego ocieplenia. Acta Agrophysica, 11 (3) (str. 807-817).

Ziernicka-Wojtaszek A., Zawora T. 2007. Global warming and grapevine cultivation opportunities in Poland. Réchauffement climatique, quells impacts probables sur les vignobles?, 28-30 mars 2007 (str. 1-7).

27

8. Rodzaje układów technologicznych uzdatniania wody w aspekcie jakości wody surowej

Mgr inŜ. Barbara Mielenz Katedra InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

Wprowadzenie

Woda naleŜy do najwaŜniejszych substancji występujących w przyrodzie a jej znaczenie jest bardzo róŜnorodne – od zaspakajania potrzeb fizjologicznych, do celów gospodarczych. Jest takŜe elementem warunkującym produkcję szeregu dóbr materialnych.

Powiększające się zanieczyszczenie wód powierzchniowych, będące efektem wprowadzania do odbiorników ścieków komunalnych, rolniczych i przemysłowych, wnoszących duŜy ładunek zanieczyszczeń, spowodowało zwrócenie uwagi na problemy związane z jakością i czystością zasobów wodnych oraz odpowiednie nimi gospodarowanie. Efektem tego jest prowadzenie badań mających na celu opracowanie technologii uzdatniania wód, gwarantujących dobrą jakość wody pitnej.

Celem artykułu jest porównanie układów technologicznych oczyszczania wody powierzchniowej w aspekcie jej jakości. Zagadnienie omówiono na przykładzie dwóch obiektów: Zakładu Uzdatniania Wody RABA w Dobczycach oraz Stacji Uzdatniania Wody w Zeigerheim w Niemczech.

Wybrane zagadnienia związane z uzdatnianiem wód powierzchniowych

Niemal wszystkie wody naturalne, przed ich wykorzystaniem do spoŜycia oraz na potrzeby gospodarcze lub przemysłowe, muszą być poddane procesom uzdatniania. Poziom wiedzy technicznej pozwala obecnie na pobieranie nawet najbardziej zanieczyszczone wód, ale ze względów ekonomicznych pobiera się tylko wody jakościowo najlepsze. Rodzaj procesów i układów oczyszczania wody surowej zaleŜy od rodzaju substancji, która musi być z niej usunięta. Do najczęściej usuwanych z wody związków naleŜą: substancje koloidalne, organiczne, związki Ŝelaza, manganu, metali cięŜkich, gazy rozpuszczone, pasoŜyty, bakterie itp.

Sposób oczyszczania wody poprzedzony jest analizą jej jakości i zmienności składu oraz badaniami technologicznymi usuwania zanieczyszczeń. Skład ujmowanej wody determinuje zakres badań technologicznych, które mają na celu wybranie odpowiedniego układu technologicznego a co za tym idzie: rodzaju wymaganych procesów uzdatniania wody, rodzajów substancji chemicznych i wielkości ich dawek oraz materiału filtrującego oraz sposobu dezynfekcji. Po ustaleniu parametrów technologicznych procesów uzdatniania dokonuje się wyboru urządzeń.

Zakład Uzdatniania Wody RABA w Dobczycach

Jednym z głównych problemów jakości wód stojących jest proces eutrofizacji. W warunkach naturalnych przebiega on bardzo powoli, ale moŜe być znacznie przyspieszony, gdy do

zbiornika zaporowego dopływają wody o znacznej zawartości biogenów. W przypadku Zbiornika Dobczyckiego fosforany pochodzą głównie z nawoŜenia pól uprawnych w związku z typowo rolniczym wykorzystaniem zlewni. Dodatkowe źródło fosforu stanowią ortofosforany zrzucane przez oczyszczalnię ścieków w Myślenicach. Fosforany są w Zbior-niku Dobczyckim zarówno retencjonowane, jak równieŜ wynoszone z niego wraz z wodami rzeki Raby. Azot amonowy powstaje w Zbiorniku Dobczyckim w wyniku rozkładu materii organicznej oraz dopływa do zbiornika wraz z rzeką Rabą. Badania wykazują bardzo wysoką kumulację tej formy azotu. Azot azotanowy oraz azot azotynowy wnoszony jest do zbiornika równieŜ wraz z wodami rzeki Raby [Spytek 2002].

Zbiornik Dobczycki jest głównym źródłem wody dla Zakładu Uzdatniania Wody (ZUW) RABA. Głównym celem tego zbiornika jest zaopatrzenie w wodę miasta Krakowa oraz okolicznych miejscowości. Zbiornik posiada pojemność 125 mln m3 i pozwala na pobór 4,4 m3s-1 wody, co daje 380 tys. m3d-1. W obrębie ZUW pracują dwa ciągi technologiczne RABA I i RABA II, które mogą one pracować jednocześnie lub niezaleŜnie (rys. 1).

W układzie technologicznym RABA I woda surowa wpływa do komory kontaktowej gdzie poddawana jest ozonowaniu. Zainstalowany system ozonowania wyprodukowany został przez amerykańską firmę LECTRODRYER. Powietrze pobie-rane jest z zewnątrz budynku, na początku cyklu osuszania poddawane jest chłodzeniu i tłoczone do zbiorników ciśnieniowych. Ze zbiorników tych przechodzi do zespołu osuszaczy desykatorowych, gdzie zachodzi ostateczne osuszenie powietrza przed wykorzystaniem go przez generatory ozonu. Następnie przepływa do budynku koagulacji, gdzie po wymieszaniu ze środkami chemicznymi (wapno, koagulant, flokulanty) przepływa do komór flokulacji a następnie na osadniki pokoagulacyjne. Z osadników woda kierowana jest na filtry pospieszne, gdzie następuje jej oczyszczenie z resztek zawiesiny. Po oczyszczeniu na filtrach woda przepływa do zbiorników wody czystej. Po drodze między filtrami a zbiornikami dawkowany jest chlor, którego całkowite wymieszanie następuje w zbiornikach wody czystej. Kolejnym obiektem jest pompownia, w której umieszczone są wszystkie rodzaje pomp ciągu technologicznego. Na odmulnikach gromadzona jest woda popłuczna z osadników pokoagulacyjnych i filtrów pospiesznych. Po opadnięciu zawiesiny, woda kierowana jest na początek procesu uzdatniania, natomiast osad transportowany jest na poletka ociekowe, skąd po wysuszeniu wykorzystywany jest do wyrównania deniwelacji na terenie ZUW.

W układzie technologicznym RABA II woda surowa wpływa do budynku chemicznego a następnie do komory kontaktowej, gdzie poddawana jest ozonowaniu. W skład budynku chemi-cznego wchodzą urządzenia do magazynowania, przygoto-wania i mieszania róŜnych koagulantów, flokulantów, wapna oraz urządzenia do ozonowania wody. Po ozonowaniu woda

28

przepływa do komory mieszania, gdzie dawkowane są i mieszane koagulanty i flokulanty. Następnie woda kierowana jest do akcelatorów pełniących funkcję komór flokulacji. Z akcelatorów woda przepływa na filtry pospieszne otwarte. Po oczyszczeniu na filtrach, do wody dodawany jest chlor. Podobnie jak w ciągu technologicznym RABA I woda popłuczna gromadzona jest na odmulnikach a po opadnięciu

zawiesiny kierowana jest na początek procesu uzdatniania. Powstały osad transportowany jest na poletka ociekowe, skąd po wysuszeniu wykorzystywany jest do wyrównywania terenu na obszarze ZUW. Uzdatniona woda magazynowana jest w zbiornikach, skąd za pomocą pomp tłoczona jest do odbiorców [Bergel 1997].

Rys. 1 Układ technologiczny uzdatniania wody w Zakładach Uzdatniania Wody (ZUW) RABA I i RABA II (opracowanie własne)

Zakład Uzdatniania Wody w Zeigerheim

Wody gruntowe Turyngii występują głównie w pokładach Ŝwirowych i charakteryzują się duŜą zawartością wapnia, soli oraz uranu. Ze względu na Ŝwirowe podłoŜe, występuje zjawisko zanikania cieku i pojawiania się w innym miejscu jako źródła wody.

Rys. 2 Układ technologiczny Zakładu Uzdatniania Wody

(ZUW) w Zeigerheim (opracowanie własne)

Z tych względów ludność Turyngii zaopatrywana jest głównie w wodę, ujmowaną ze zbiorników zaporowych, co gwarantuje jej stabilną jakość i ilość. Wody te są stosunkowo czyste. Zawierają niewielkie ilości zawiesiny oraz charakteryzują się zawartością zanieczyszczeń organicznych i biogennych. Ze względu na zasadowość wód stosuje się ich zakwaszanie [Willmitzer 2008].

Problemem, z jakim w ostatnich latach boryka się Gminne Przedsiębiorstwo Zaopatrzenia w Wodę w Erfurcie (Thüringen Wasser, ThüWa) jest zmniejszająca się ilość zuŜywanej wody przez mieszkańców miasta i landu. Skutkuje to wtórnym zanieczyszczeniem wody w sieci wodociągowej, wywołanym zbyt długim czasem przetrzymania jej w rurociągach. Aktualnie stosowane jest płukanie sieci poprzez hydranty przeciw-poŜarowe. Jest to sposób, który powoduje zwiększenie strat a co z tym związane wzrost kosztów produkcji wody [Schmidt 2008]

Technologia oczyszczania wody powierzchniowej stosowana w ZUW w Zeigerheim na terenie Turyngii jest zbliŜona do metod stosowanych w ZUW RABA w Dobczycach (rys. 2). Źródłem wody dla ZUW w Zeigerheim jest woda pobierana ze zbiornika zaporowego Leibis/Lichte, zlokalizowanego na rzece Schwarza. Zbiornik ten zaopatruje w wodę wschodni region Turyngii i posiada pojemność 39,2 mln m3 [Peters 2008].

Uzdatnianie wody w ZUW Zeigerheim przebiega w nas-tępujący sposób: woda surowa wpływa rurociągiem tłocznym do komory kontaktowej, gdzie poddawana jest ozonowaniu. Ozon wytwarzany jest na terenie zakładu w wytwornicach

Zbiornik zaporowy Dobczyce

Ozonowanie

Koagulacja

Osadniki pokoagulacyjne

Filtry pospieszna

Chlorowanie

Zbiorniki wody czystej

Pompownia

Odbiorcy

Odmulniki Raby II

Odmulniki

Poletka ciekowe

RABA I

Zbiornik zaporowy Dobczyce

Ozonowanie

Komora mieszana

Akcelatory klarowniki

Filtry pospieszna

Chlorowanie

Zbiorniki wody czystej

Pompownia

Odbiorcy

Odmulniki

Poletka ciekowe

RABA II

Ozon

Woda wapienna

Woda wapienn

Chlor

Węgiel aktywny

Zbiornik zaporowy Leibis/Lichte

Ozonowanie

Dezynfekcja Separator

Zbiornik wody czystej

Klarownik

Rekultywacja

Odbiorcy

Filtry warstwowe

Odmulnik

Flokulant

29

ozonu z czystego tlenu, który zgromadzony jest w specjalnym zbiorniku. Po ozonowaniu woda przesyłana jest na pospieszne filtry warstwowe. Po drodze do rurociągu podawany jest węgiel aktywny, flokulant oraz woda wapienna.

Warstwa filtracyjna wykonana jest z piasku kwarcowego oraz węgla aktywnego, który pochłania nieporządane zapachy i po-prawia smak wody. Z filtrów warstwowych woda przepływa do zbiornika wody czystej. Między filtrami a zbiornikiem woda poddawana jest dezynfekcji poprzez chlorowanie i wapno-wanie. Woda popłuczna gromadzona jest na odmulnikach. Osad po odwodnieniu i wysuszeniu jest wykorzystywana do rekultywacji terenu.

Podsumowanie

Nie jesteśmy i nigdy nie będziemy w stanie całkowicie zapobiec zanieczyszczaniu wód. Powinniśmy jednak podejmować wszelkie działania mające na celu ograniczenie tego procesu.

Zapobieganie zjawisku eutrofizacji powinno polegać na od-cinaniu dopływu do naturalnych zbiorników wodnych wód zawierających wysokie stęŜenia pierwiastków biogennych. NaleŜy, więc całkowicie zapobiegać niekontrolowanemu odprowadzaniu nieoczyszczonych ścieków bytowych do cieków i zbiorników wodnych. W przypadku wód spływających z pól uprawnych, efekt ten moŜna uzyskać w wyniku stosowania specjalnych zabiegów agrotechnicznych.

Aby zapobiec dalszemu zanieczyszczaniu wód powierz-chniowych, naleŜy równieŜ systematycznie kontrolować ich stan. Oceny stanu wód moŜna dokonać na podstawie licznych badań fizyczno-chemicznych i biologicznych.

Nie naleŜy zapominać równieŜ o wodach podziemnych. Są one obecnie zanieczyszczone w bardzo niewielkim stopniu. Dlatego teŜ wymagają szczególnej ochrony. Aby zapobiec zanieczyszczaniu tych wód, naleŜy przede wszystkim nie dopuścić do odprowadzania do nich Ŝadnych ścieków, nawet oczyszczonych. W celu utrzymania czystości wód podziemnych naleŜy równieŜ właściwie lokalizować i eksploatować składowiska odpadów.

Aktualnie w Polsce, szczególnie na terenach wiejskich, istnieje duŜa dysproporcja pomiędzy systemem zaopatrzenia w wodę

a odprowadzaniem i unieszkodliwianiem ścieków. Zbyt mała ilość oczyszczalni ścieków na tych terenach skutkuje tym, iŜ ścieki są często wywoŜone w nielegalny sposób na pola, łąki i do cieków wodnych. Aby w następnych latach nie pogarszał się stan środowiska naturalnego (szczególnie wód płynących i stojących), naleŜy wybudować zbiorcze i przydomowe oczyszczalnie ścieków na tych terenach, gdzie ich aktualnie brakuje, do czego jesteśmy zobowiązani Ramową Dyrektywą Wodną UE [RDW 2000].

Woda dostarczana systemami wodociągowymi do odbiorcy powinna być dostarczona w odpowiedniej ilości i jakości oraz pod odpowiednim ciśnieniem zgodnie z obowiązującymi wymogami. Poprawna praca systemu wodociągowego uwarunkowana jest spełnieniem tych trzech podstawowych warunków. W odniesieniu do wymaganej jakości, woda wodo-ciągowa przeznaczona do celów bytowych winna spełniać wa-runki stawiane wodzie do spoŜycia. Warunki te są regulowane odpowiednim rozporządzeniem, które jest nowelizowane w miarę wzrostu wymagań stawianych wodzie do picia. Aktualnie w Polsce obowiązuje Rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spoŜycia przez ludzi [Rozporządzenie 2007].

Źródła Bergel T. 1997. Stosowanie ozonu w procesie uzdatniania wody w Zakładzie Wodociągowym RABA w Dobczycach. Praca magisterska, AR Kraków.

Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

Peters J. 2008. Deutschlands erste Talsperre im 21. Jahrhundert! Wird es die letzte sein? Materiały szkoleniowe. Erfurt.

Willmitzer H. 2008. Sicherung der Wasserqualität bei der Trinkwasser-versorgung aus Talsperren in Thüringen. Materiały szkoleniowe. Erfurt.

Rozporządzenie Ministra Zdrowia dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spoŜycia przez ludzi (Dz.U.2007.61.417)

Schmidt D. 2008. Die Erfurter Wasserversorgung gestern und heute. Materiały szkolenioiwe. Erfurt.

Spytek M. 2002. Retencja naturalnych form azotu i fosforu oraz materii organicznej w retencyjnym zbiorniku wodnym (na przykładzie Zbiornika Dobczyckiego na rzece Rabie). Praca magisterska, AR Kraków.

30

9. Formy kształcenia w Uniwersytecie Bauhaus w Weimarze i w Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie a moŜliwości wymian studentów

Mgr inŜ. Krystyna Kaczmarczyk Kierownik Dziekanatu Wydziału InŜynierii Środowiska i Geodezji

Historia powstania Uniwersytetu w Weimarze sięga do 1860 r., kiedy to Karol Gustaw załoŜył WyŜszą Szkołę Malarstwa. Histora tej uczelni tworzona jest niemalŜe przez 150 lat. Do prekursorów uczelni naleŜeli: berliński architekt Peter Behrens i Henry van de Velde – załoŜyciel Szkoły Rzemiosł Artystycznych. Jednym ze współpracowników Behrensa był Walter Gropius, który dość szybko dał się poznać jako nowoczesny twórca. DąŜył do połączenia techniki ze sztuką i dąŜenie to zrealizował poprzez połączenie WyŜszej Szkoły Malarstwa ze szkołą rzemiosł artystycznych w 1919 r. Uniwersytet Bauhaus dokonał radykalnego przewartościowania poglądów na róŜne rodzaje sztuki. Oprócz funkcjonalizmu, który stał się trwałym wkładem w dziedzinę wszelkiego projektowania przestrzeni i przedmiotów, architekci i inni artyści Uniwersytetu Bauhaus wnieśli róŜne osobiste koncepcje, często odbiegające od powszechnego poziomu akceptacji. Uczelnia ta była miejscem dyskusji i ścierania się opinii, miejscem swoistego ‘fermentu’ umysłowego, który rozlał się na inne kraje, w tym USA. ZałoŜeniem działalności uniwersytetu było tworzenie nowoczesnej architektury, funkcjonalnej, integralnie związanej z innymi dziedzinami sztuki, dąŜenie do jedności estetycznych i technicznych dzieła. Bauhaus wpłynął na kształtowanie się architektury modernistycznej, umocnienie tendencji abstraktcyjnej w sztuce i zreformowanie metod nauczania w szkolnictwie artystycznym.

Obecnie w Niemczech działa ponad 350 szkół publicznych o profilu akademickim i zawodowym, ale nie istnieje jeden ogólnoniemiecki system szkolnictwa. Uniwersytet dąŜy do ciągłego rozwoju. Dewizą jest gotowość do eksperymentów, otwartość, kreatywność i współpraca międzynarodowa.

Na kaŜdej uczelni działalność dydaktyczna przebiega wg nieco innych zasad i programów. Student sam układa sobie siatkę zajęć, ma ich mniej niŜ w Polsce, ale musi więcej pracować samodzielnie. Decydując się na dalsze kształcenie moŜna wybierać między uniwersytetami, do których zaliczamy uniwersytety humanistyczne, uniwersytety techniczne i wyŜsze szkoły techniczne (Technische Universität/Technische Hochschul) oraz wyŜsze szkoły zawodowe (Fachhochschulen, FH). Na uniwersytetach większy nacisk kładzie się na rozwijanie własnych zainteresowań naukowych.

Uniwersytety techniczne oferują studia na kierunkach tech-nicznych, ekonomicznych i społecznych. Na Uniwersytecie Bauhaus studiuje obecnie 3300 studentów, w tym 14,1% to studenci zagraniczni. Kadrę naukową stanowi 87 profesorów, 404 pracowników naukowych, 295 osób to pracownicy techniczni. Kształcenie realizowane jest na 11 kierunkach (6 semestrów) na studiach inŜynierskich i 14 kierunkach (4 semestry) na studiach magisterskich.

Uniwersytet Bauhaus posiada 4 wydziały:

� Wydział Architektury,

� Wydział InŜynierii Środowiska, � Wydział Sztuki i Projektowania oraz � Wydział Mediów.

Na Wydziale Architektury wyodrębnić moŜna następujące kierunki:

� Zaawansowane Projektowanie Architektoniczne, � Budownictwo i Projektowanie, � Projektowanie Przestrzeni oraz � Architektura Miejska.

Na Wydziale InŜynierii Środowiska realizowane są następujące kierunki studiów:

� Budownictwo (ze specjalnościami: konstrukcje w budow-nictwie inŜynierskim, materiały budowlane i eksploatacje, informatyka w budownictwie, ochrona środowiska, program zagroŜenia i urbanistyka),

� Infrastruktura i Urbanistyka, � Zarządzanie w Budownictwie i Infrastruktura, � Woda i Środowisko oraz � InŜynieria Środowiska i Zarządzanie (od roku akade-

mickiego 2008/2009).

Na Wydziale Sztuki i Projektowania wyodrębniamy kierunki:

� Sztuka Publiczna, � Projektant Produktu i � Komunikacja Wizualna.

Na Wydziale Mediów prowadzi się zajęcia na kierunkach:

� Kreowanie Mediów, � Kultura Mediów, � Europejskie Studia Filmów i Mediów, � Zarządzanie Mediami oraz � Systemy Medialne.

Wydział InŜynierii Środowiska na Uniwersytecie Bauhaus w Weimarze

Kierunki studiów Wydziału InŜynierii Środowiska Uniwer-sytetu posiadają liczne specjalizacje. Są to odpowiednio na kierunku

� Budownictwo;

■ Konstrukcje w budownictwie inŜynierskim,

■ Materiały budowlane i eksploatacje,

■ Informatyka w budownictwie,

■ Ochrona środowiska oraz

■ Program zagroŜenia i urbanistyka.

� Woda i Środowisko;

■ Gospodarka ściekowa,

■ Gospodarka komunalno-ściekowa,

31

■ Gospodarka komunalna zaopatrzenia w wodę oraz

■ Hydraulika.

Specjalności funkcjonują równieŜ w systemie koresponden-cyjnym.

� Infrastruktura i Urbanistyka;

Kierunek kształci inŜynierów do pracy w dziedzinach eko-logii, ekonomii, socjologii.

� Zarządzanie w Budownictwie i Infrastruktura;

Kierunek przygotowuje studentów na stanowisko mena-dŜerskie wymagające wiedzy z zakresu architektury, inŜynierii budowlanej i administracji.

� InŜynieria Środowiska i Zarządzanie

Kierunek funkcjonował będzie w systemie koresponden-cyjnym i skierowany jest do specjalistów w zakresie budownictwa i infrastruktury środowiska.

Wydział InŜynierii Środowiska i Geodezji na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie

Formy kształcenia na wydziale InŜynierii Środowiska i Geo-dezji Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Kra-kowie róŜnią się od Uniwersytetu Bauhaus, podobnie jak i historia uczelni.

Uniwersytet Rolniczy im Hugona Kołłątaja w Krakowie wywodzi się z Uniwersytetu Jagiellońskiego i jest najstarszą uczelnią rolniczą w Polsce. W 1890 r. przy Wydziale Filozoficznym Uniwersytetu Jagiellońskiego powstało 3-letnie Studium Rolnicze, które istniało do roku 1923 i wykształciło 573 absolwentów. W 1923 r. zostało przekształcone w Wydział Rolniczy Uniwersytetu Jagiellońskiego. Od 1946 r. rozpoczął działalność Wydział Rolniczo-Leśny Uniwersytetu Jagiel-lońskiego. Trzy lata później powołano na uniwersytecie odrębny Wydział Leśny, na który niestety w 1953 r. wstrzymano rekrutację. W 1953 r. na bazie dwóch istniejących Wydziałów Rolniczego i Leśnego oraz nowo utworzonego Wydziału Zootechnicznego powołano WyŜsza Szkołę Rolniczą.

W 1972 WyŜsza Szkoła Rolnicza została przemianowana na Akademię Rolniczą a Senat nadał jej imię Hugona Kołłątaja. W 2008 r. nastąpiło przekształcenie Akademii Rolniczej w Uniwersytet Rolniczy.

Obecnie uczelnia posiada 7 wydziałów:

� Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, � Wydział Hodowli i Biologii Zwierząt, � Wydział Leśny, � Wydział InŜynierii Środowiska i Geodezji, � Wydział Ogrodniczy, � Wydział AgroinŜynierii oraz � Wydział Technologii śywności.

Na uczelni funkcjonuje równieŜ Biotechnologia, jako studia międzywydziałowe. Uczelnia kształci ponad 13 tys. studentów na następujących rodzajach studiów:

� stacjonarne pierwszego i drugiego stopnia, � niestacjonarne pierwszego i drugiego stopnia, � doktoranckie oraz � podyplomowe.

Historia Wydziału InŜynierii Środowiska i Geodezji sięga 1955 r., kiedy to powołano Wydział Melioracji Wodnych, przy

którym 5 lat później powstał oddział Geodezji Urządzeń Rolnych. W 1992 r. na skutek zmian organizacyjnych w strukturze wydziału zmieniono jego nazwę na Wydział InŜynierii Środowiska i Geodezji. Kadra naukowa wydziału posiada uprawnienia do nadawania stopnia naukowego doktora i doktora habilitowanego w dyscyplinie Kształtowanie śro-dowiska oraz do występowania o nadanie tytułu profesora w dziedzinie nauk rolniczych. Na Wydziale pracuje 115 nau-czycieli akademickich, w tym 16 profesorów tytularnych, 13 ze stopniem naukowym doktora habilitowanego, 82 ze stopniem naukowym doktora oraz 4 z tytułem magistra inŜyniera. Na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji studiuje ponad 2 tys. studentów.

Kształcenie odbywa się w systemie dwustopniowym w trybie studiów stacjonarnych i niestacjonarnych na kierunkach:

InŜynieria Środowiska ze specjalnościami:

� InŜynieria sanitarna, � InŜynieria ekologiczna, � Gospodarka i inŜynieria wodna, � Infrastruktura techniczna obszarów wiejskich oraz � InŜynieria wodna i sanitarna;

Geodezja i Kartografia ze specjalnościami:

� Geodezja rolna oraz � Wycena nieruchomości;

Gospodarka Przestrzenna ze specjalnościami

� Kształtowanie przestrzeni rolniczej (na studiach I stopnia), � Rozwój regionalny (na II stopniu studiów).

Aktualny program studiów realizowany na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji nie przewiduje ćwiczeń realizowanych w terenie (poza kierunkiem Geodezja i kartografia).

Na wydziale moŜna podjąć następujące studia podyplomowe:

� Infrastruktura sanitarna w ochronie i kształtowaniu środo-wiska,

� Rozwój obszarów i nieruchomości – polityka rozwoju, fun-dusze,

� ZagroŜenie powodziowe, techniczne i nietechniczne syste-my ochrony,

� ZagroŜenia biologiczne w budynkach oraz � Systemy gospodarki odpadami w gminach.

W roku akademickim 2007/08, wprowadzono system stu-diowania wzorujący się na systemie bolońskim, tj. studia inŜynierskie trwające 7 semestrów i studia magisterskie trwające 3 semestry. Ponadto studiujący muszą zgodnie z tym systemem obligatoryjnie uzyskać 30 punktów ETCS, które są niezbędne do zaliczenia semestru. System punktowy ECTS nie jest stosowany na Uniwersytecie w Weimarze.

Podsumowanie

Ogólna liczba studentów zagranicznych na Uniwersytecie w Weimarze jest zdecydowanie większa niŜ na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie. Na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji prowadzone są częściowo zajęcia w języku angielskim, ale aktualnie tylko dla studentów polskiego pochodzenia. Studenci kierunku Budownictwo Uniwersytetu w Weimarze, poprzez wyjazdy terenowe, mogą zapoznać się bezpośrednio z przebiegiem procesów technologicznych i ek-sploatacja na obiektach. Studenci Wydziału InŜynierii

32

Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego takich moŜliwości nie posiadają. Okres nauki na Uniwersytecie w Weimarze, dla ukończenia studiów I stopnia wynosi 6 semestrów, natomiast na Uniwersytecie w Krakowie 7 semestrów. W celu uzyskania tytułu magistra naleŜy podjąć dalsze kształcenie. Na Uniwersytecie w Weimarze trwa ono

4 semestry, na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie 3 semestry. Przeszkodą w podejmowaniu bezpośredniej wymiany studentów pomiędzy wydziałami InŜynierii Środowiska w Weimarze a Wydziałem InŜynierii Środowiska i Geodezji UR Kraków moŜe być brak systemu punktowego ECTS w zaliczaniu semestrów na uczelni w Weimarze.

33

10. Uniwersytet Bauhaus w Weimarze – uczelnia i moŜliwości kształcenia InŜ. Halina Stachura

Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji

Historia Uniwersytetu Bauhaus

Początki Uniwersytetu sięgają 1860 r., kiedy to ksiąŜę Karol August załoŜył szkołę sztuk pięknych, gdzie oprócz nauki muzyki uczono malarstwa a następnie sztuki uŜytkowej. W 1907 r. architekt Henry van de Velde załoŜył w Weimarze seminarium sztuki i wzornictwa a w 1919 r. Walter Gropius doprowadził do połączenia obu instytucji tworząc nowy model szkoły artystycznej Uniwersytetu Bauhaus mającej wpływ na architekturę i projektowanie aŜ do dziś.

W 1925 r. Uniwersytet został zamknięty i przeniesiony do Dessau. Po drugiej wojnie światowej uniwersytet otwarto na nowo, poszerzając program kształcenia o kilka inŜynierskich dyscyplin m.in. architekturę i budownictwo, nadających uczelni charakter techniczny. Nieodłącznym elementem w prawie 150-letniej historii Uniwersytetu jest styl ‘Bauhaus’ (budowa domów).

Dzień dzisiejszy Uniwersytetu Bauhaus

Uniwersytet nieprzerwanie dąŜy do rozwoju, konstruowania i projektowania obecnych i przyszłych przestrzeni do zamieszkania. Dewizą stylu ‘Bauhaus’ zawsze była gotowość do eksperymentów, otwartość, kreatywność, współpraca międzynarodowa oraz nauczanie oparte na praktyce. Jako Uniwersytet i College w jednym, Uniwersytet oferuje studentom moŜliwość kontynuowania interdyscyplinarnych studiów w zakresie nauk ścisłych, projektowania i sztuki. Studenci Uniwersytetu Bauhaus doceniają dogodną lokalizację Uniwersytetu, krótki dystans do sal wykładowych, bliski kontakt z opiekunami naukowymi i świetnie przygotowane pomoce naukowe. Większość budynków, w których znajdują się sale wykładowe, biblioteka, centrum językowe oraz sale informatyczne jest usytuowana w relatywnie niewielkim kampusie przyległym do centrum Weimaru i pięknych terenów zielonych. Znalezienie miejsca do mieszkania w Weimarze jest łatwe. Pokoje w studenckich akademikach są niedrogie i dobrze wyposaŜone a dla tych, którzy chcą wynająć stancję prywatną, pokoje są zawsze dostępne na wielu kwaterach w mieście. Od czasu ponownego otwarcia uczelnia ciągle poszerza swoją ofertę edukacyjną powołując w 1993 r. Wydział Sztuki i Projektowania a w 1996 r. Wydział Mediów. Na wszystkich 4 wydziałach uczelni prowadzonych jest 30 kie-runków studiów o róŜnych specjalnościach i interdys-cyplinarnych programach nauczania, obejmujących 11 kursów inŜynierskich, 14 magisterskich, 2 kierunki studiów dokto-ranckich, 2 studia podyplomowe i 1 program pedagogiczny z egzaminem państwowym. Na uczelni studiuje 3300 stu-dentów w tym 14,1% z zagranicy. Uczelnia ma 87 profesorów, 404 pracowników naukowych i 295 pracowników technicznych. Uniwersytet Bauhaus współpracuje ze 152 par-tnerami na całym świecie. W grupie uczelni współpracujących jest Politechnika Krakowska. W 2009 r. Uniwersytet Bauhaus świętować będzie swój jubileusz 90-lecia istnienia. Uroczystości rozpoczną się 1 kwietnia 2009 r. w Teatrze Narodowym

w Weimarze, w rocznicę załoŜenia Uniwersytetu. Uroczystości jubileuszowe trwać będą przez cały rok w następujących cyklach tematycznych:

� wiosenne tygodnie festiwalowe, � niebieska ekspozycja lata i � naukowa jesień.

W ciągu roku jubileuszowego odbędą się międzynarodowe konferencje, festiwale, pokazy, prezentacje a nawet nocne spotkanie w Planetarium w Jenie.

Struktura Uniwersytetu Bauhaus

Uczelnią kieruje Rektor z pomocą 3 Prorektorów (ds. Badań, ds. Studiów i Nauczania, ds. Marketingu) oraz Kanclerz.

Uniwersytet posiada bibliotekę, która zajmuje budynek dawnego browaru i fabryki lemoniady. Znajduje się tam ok. 500 tys. ksiąŜek, 1031 czasopism drukowanych i ponad 12 tys. elektronicznych. W 2007 r. z biblioteki skorzystało powyŜej 200 tys. czytelników. Uczelnia dysponuje najstarszym Wydaw-nictwem w Niemczech, które drukuje dysertacje, rozprawy i monografie. Ponadto na Uniwersytecie znajduje się:

� Centrum Językowe, organizujące kursy języka niemieckiego dla studentów zagranicznych;

� Centrum Serwisowe Systemów Komputerowych i Komu-nikacji (Centrum Obliczeniowe);

� Centrum Sportowe umoŜliwiające uprawianie 49 dyscyplin; � Archiwum Modernistyczne z pełnym zbiorem eksponatów

dotyczących budownictwa, budowli inŜynierskich, sztuki i projektowania;

� Komunikacja Uniwersytetu – powołana do organizacji imprez o charakterze publicznym i centralnych imprez na Uniwersytecie.

W Uniwersytecie Bauhaus są 4 wydziały:

� Wydział Architektury, � Wydział InŜynierii Środowiska, � Wydział Sztuki i Projektowania oraz � Wydział Mediów.

Wydział Architektury

Program nauczania przygotowuje studentów do pracy jako projektanci, inŜynierowie-wykonawcy oraz koordynatorzy, pełniący rolę pośrednika pomiędzy klientami a wykonawcami robót budowlanych. Magisterium z dziedziny architektury moŜna uzyskać na jednym z poniŜej wymienionych kierunków, z pośród których jeden musi zostać wybrany przez studentów w momencie zgłoszenia aplikacji na studia (język niemiecki):

� Zaawansowane projektowanie architektoniczne.

Kierunek koncentruje się na intensywnym połączeniu teorii i praktyki w projektowaniu, w celu wszechstronnego wykształcenia architektów (język niemiecki).

34

� Budownictwo i projektowanie.

Ten kierunek skupia się na kreowaniu praktycznych rozwiązań architektonicznych, co ma swoją podstawę we współpracy architektów i inŜynierów (język niemiecki).

� Projektowanie przestrzeni.

Kierunek skupia się na sposobach uŜycia odpowiedniego światła, materiału i technologii dla projektowania przes-

trzeni oraz adaptacji i renowacji budynków (język niemiec-ki).

� Architektura miejska.

Kierunek uczy odpowiedzialnego planowania urbanistycz-nego i architektonicznego z uwzględnieniem czynników socjalnych, demograficznych, politycznych i lokalnych (ję-zyk niemiecki).

Rys. 1 Schemat Organizacyjny Uniwersytetu Bauhaus w Weimarze (opracowanie własne)

(skróty w ilustracji: AM – Archiwum Modernizmu, BU – Biblioteka Uniwersytecka, CJ – Centrum Językowe, CSN – Centrum Serwisowe ds. Nieru-chomości, CSSKiK – Centrum Serwisowe Systemów Komputerowych i Komunikacji, CSU – Centrum Sportowe Uniwersytetu, DBN – Dział Badań Naukowych, DF – Doradca Fachowy, DKM – Dział Kontaktów Międzynarodowych, DP – Dział Personalny, DSiN – Dział Studiów i Nauczania, KU – Komunikacja Uniwersytetu, UK – Urząd Kanclerza)

Na wydziale działają równieŜ międzynarodowe studia urba-nistyczne. Mają one charakter międzynarodowego kursu magi-sterskiego, zorientowanego na praktykę. Ten interdyscyplinarny kurs zawiera: planowanie urbanistyczne, rozwój urbanistyczny, socjologię urbanistyczną i wykonanie projektu, co wiąŜe się takŜe z obligatoryjną zagraniczną praktyką Zawodową (wyjaz-dem zagranicę) na 1 semestr. Zintegrowane międzynarodowe studia urbanistyczne realizowane są wspólnie z Uniwersytetem w Szanghaju o specjalności architektonicznej i planowania urbanistycznego, gdzie studenci, którzy wybrali taką specjal-ność spędzają 3-ci semestr (języki angielski i niemiecki).

Wydział InŜynierii Środowiska

Wydział prowadzi kształcenie na następujących kierunkach:

� Budownictwo, � Infrastruktura i Środowisko, � Zarządzanie (budynkami, nieruchomościami, infrastruktu-

rą), � Woda i Środowisko oraz � InŜynieria Środowiska i Zarządzanie.

Program kierunku Budownictwo charakteryzuje się zróŜnico-wanym stopniem trudności poszczególnych przedmiotów. Studenci sami decydują o kolejności ich zaliczania. Kierunek ten posiada następujące specjalności (język niemiecki):

� Budownictwo konstrukcyjne, � Materiały budowlane i renowacja, � Techniki informacyjne w budownictwie oraz � Zarządzanie inŜynierskie – administracja biznesowa.

Kierunek Infrastruktura i Środowisko kształci specjalistów do pracy na polu infrastruktury miejskiej i środowiska prze-mysłowego z uwzględnieniem ekologii, ekonomii i socjologii (język niemiecki).Kierunek Zarządzanie przygotowuje studen-tów w zasadzie na stanowiska menedŜerskie, wymagające pro-fesjonalnej wiedzy z zakresu architektury, inŜynierii budo-wlanej, administracji biznesowej i prawnej (język niemiecki). Kierunek Woda i środowisko prowadzony jest w systemie korespondencyjnym i ma charakter studiów niestacjonarnych, skierowanych głównie do pracowników administracji oraz instytucji branŜowych. Program studiów dostosowany jest do potrzeb kształcenia w dziedzinach (język niemiecki):

� gospodarka wodno-ściekowa, � pełna gospodarka komunalna oraz � hydraulika i inŜynieria wodna.

Wprowadzony od roku akademickiego 2008/2009 kurs korespondencyjny InŜynieria środowiska i zarządzanie (e-learning), skierowany jest głównie do specjalistów z dzie-dziny budownictwa i infrastruktury środowiska. Program jest koordynowany wspólnie przez Uniwersytet Bauhaus w Wei-marze, Azjatycki Uniwersytet Technologiczny w Bangkoku oraz Uniwersytet w Leeds (język angielski).

Rada Administracyjna

Komisja ds. BudŜetu

Komisja ds. Studiów

Komisja ds. Badań Naukowych

Rada Uniwersytetu

Rozszerzony Rektorat

Urząd Rektora DBN DSiN KU DP UK

AM DKM

CSSKiK

DF CSSKiK

BU

DF BU

CSN

CSU CJ

Szkoła Nauki Bauhaus Patron Wydziału Wydziały

Dziekan, Dziekanaty

Kanclerz Prorektor ds. Marketingu

Prorektor ds. Nauczania

Prorektor ds. Badań

Rektorat

Rektor

Senat

35

Wydział Sztuki i Projektowania

Wydział prowadzi zajęcia na kierunkach:

� Sztuka Publiczna i Nowe Strategie Artystyczne, � Kreator Produktu oraz � Komunikacja Wizualna.

Celem kierunku Sztuka Publiczna i Nowe Strategie Artystyczne jest przygotowanie absolwenta do działalności artystycznej w taki sposób, aŜeby umieli oni reagować na potrzeby społeczeństwa a takŜe nauczenie ich w jaki sposób dokonywać właściwych, efektywnych innowacji artystycznych. Kierunek uczy kreacji i przeprowadzenia projektów artystycznych w miejscach publicznych w taki sposób, aŜeby odnosiły się do współczesnych problemów, zgodnie z współczesnymi tren-dami artystycznymi. Studenci opracowują projekty skoncen-trowane wokół określonego tematu, które łączą teorię z prak-tyką.

Wszyscy studenci muszą ukończyć przynajmniej 1 semestr w jednym z ponad 50 partnerskich uniwersytetów zagranicą (języki angielski i niemiecki).

Kierunek Kreator Produktu rozpocznie się od semestru 2008/2009 a skupia się na dogłębnej refleksji nt. projekto-wania. ChociaŜ kurs zwykle kończy się zaprojektowaniem produktu konsumpcyjnego (komercyjnego), studenci mogą takŜe rozwinąć umiejętność wykonywania usług, obsługi systemów technicznych i sporządzania opracowań historyczno-teoretycznych. Kierunek skupia się jednak przede wszystkim na projektowaniu przemysłowym, projektowaniu wystaw oraz zarządzaniu projektem (język niemiecki).

Kolejny kierunek studiów, który uruchomiony zostanie od semestru zimowego 2008/2009 to Komunikacja Wizualna. Kierunek ten skupia się na aspektach dotyczących (język niemiecki):

� kreatywnego tworzenia ekspresyjnych obrazów, grafik i tek-stów do uŜytku publicznego;

� umiejętności planowania i organizacji publicznych imprez i kampanii;

� umiejętności przykuwania uwagi; � strategii komunikacyjnych, wykorzystujących pomoce

audiowizualne, media elektroniczne i bazy danych.

Kierunek uczy równieŜ nowoczesnych technik multimedialnych, graficznych oraz edytorskim (w sensie pro-jektu graficznego).

Wydział Mediów

Wydział prowadzi zajęcia na kierunkach:

� Kreowanie Mediów � Kultura Mediów � Zarządzanie Mediami � Systemy Medialne oraz � Europejskie Studia Filmu i Mediów (od semestru

2008/2009).

Program kierunku Kreowanie Mediów zapewnia pogłębienie interdyscyplinarnej wiedzy z zakresu mediów i metod kreacji. Celem jest przygotowanie studentów do wejścia w świat profesjonalnych mediów. Działalność dydaktyczna realizowana jest na kierunku we współpracy z Uniwersytetem w Szanghaju, dzięki czemu studenci mogą uczestniczyć w wymianie

akademickiej pn. Zintegrowane międzynarodowe studia z za-kresu sztuki projektowania (języki angielski i niemiecki).

Kierunek Kultura Mediów przygotowuje do pracy przy organizacji imprez kulturalnych (muzea, wystawy) i rozryw-kowych (koncerty) (język niemiecki).

Program kierunku Zarządzanie Mediami daje głęboką wiedzę nt. funkcjonowania mediów, kampanii medialnych oraz przemysłu medialnego. Kierunek przygotowuje na stanowiska menadŜerskie w reklamie, przemyśle filmowym, marketingu, agencjach badania mediów i planowania (języki niemiecki i an-gielski).

Program kierunku Systemy Medialne obejmuje techniczne i naukowe wyzwania, przed którymi stają media cyfrowe w nowoczesnym społeczeństwie informacyjnym. Program składa się z 3 elementów:

� szkolenie zawodowe z naciskiem na systemy informatyczne i graficzne,

� osiąganie kwalifikacji w kluczowych dziedzinach oraz � dyskusja i analiza aktualnych tendencji i badań.

Pozwalają one nauczyć się pewności siebie i umiejętności nadąŜania za zmianami we współczesnym świecie mediów (języki niemiecki i angielski).

Program kierunku Europejskie Studia Filmu i Mediów, który uruchomiony zostanie od semestru 2008/2009, oparty jest na współpracy z Uniwersytetem w Lyonie we Francji i Uni-wersytetem w Utrechcie w Holandii (języki niemiecki, angielski i francuski).

Interdyscyplinarny Program Akademicki

W Uniwersytecie Bauhaus prowadzony jest Interdyscyplinarny Program Akademicki ze specjalnościami Archineering oraz Media i Architektura.

Kierunek Archineering prowadzony jest wspólnie przez wydziały Architektury i InŜynierii Środowiska. Odnosi się do złoŜoności współczesnych zadań budownictwa, które wyma-gają ścisłej współpracy architektów i inŜynierów. Studenci nabywają wiedzę, w jaki sposób zoptymalizować określone funkcje budynków oraz jak zrozumieć problematyczne kwestie budownictwa w odniesieniu do specyficznych projektów architektonicznych i zaproponowanych koncepcji inŜynieryj-nych. Z tą nowo zdobytą wiedzą specjalistyczną z dziedziny architektury i inŜynierii absolwenci będą dobrze przygotowani do działania w charakterze kompetentnych pośredników pomiędzy wszystkimi uczestnikami projektu (języki angielski i niemiecki). Kierunek Media i Architektura prowadzony jest wspólnie przez wydziały Architektury i Mediów. Te interdyscyplinarne studia magisterskie wychodzą na przeciw wzrastającym powiązaniom mediów i architektury. Poprzez analizę wzajemnych wpływów pomiędzy architekturą i szeroko pojętymi mediami, kurs ten ma na celu ukazać nową przestrzeń poszukiwań i stworzyć nowe specjalności. PoniewaŜ media opanowują coraz bardziej Ŝycie publiczne i kulturę, powstaje zapotrzebowanie na wykwalifikowanych absolwentów, posiadających interdyscyplinarną wiedzę o mediach i archite-kturze. Studiujący mają moŜliwość rozwoju swoich osobistych zainteresowań zarówno na polu teoretycznym jak i praktycz-nym (języki angielski i niemiecki).

36

Badania naukowe

Na uczelni realizowanych jest wiele projektów naukowych, na realizację których pozyskano środki finansowe z zewnętrz. NajwyŜej dotowane są:

� Międzynarodowe studium ds. badań nad technikami kulturowymi i filozofią mediów (9 mln EUR),

� Ocena złoŜonych numerycznych modeli partialnych w kon-strukcjach inŜynieryjnych (4,6 mln EUR),

� Profil wewnętrzny: Innowacyjne techniki informacyjne dla nowoczesnego zarządzania wiedzą (2,8 mln EUR),

� Profil innowacyjny: Metody i materiały budowlane do sanacji budynków, zorientowanej na ich przyszłe uŜytkowanie (2,7 mln EUR),

� Studium doktoranckie: Historiografie medialne (1,5 mln EUR).

37

11. Kierunki współpracy międzynarodowej Uniwersytetu Bauhaus w Weimarze

Mgr inŜ. Alina Czura Wydział InŜynierii Środowiska i Geodezji

Wprowadzenie

Uniwersytet Bauhaus w Weimarze jest obecnie jedną z naj-słynniejszych uczelni niemieckich, kształcącą w dziedzinie architektury, sztuki i projektowania. Misją uczelni w XXI w. jest jej otwartość, ultra-nowoczesność – zarówno pod względem technicznym, jak i estetycznym – a takŜe nacisk na innowacyjny i eksperymentalny charakter wszelkich inicjatyw Uniwersytetu.

Wytyczone cele doskonale odzwierciedlają się w głównych kierunkach kształcenia i badań naukowych, którymi są architektura, inŜynieria, sztuka i projektowanie oraz media. W rezultacie powstała idealna przestrzeń, umoŜliwiająca kreatywną pracę naukową i artystyczną, którą ułatwia dodatkowo bogate zaplecze naukowo-dydaktyczne. Współ-praca międzynarodowa odgrywa na Uniwersytecie Bauhaus kluczową rolę i jest nierozłącznie związana z kształceniem i nauczaniem studentów wszystkich kierunków.

Uczelnia szczyci się długoletnią tradycją nawiązywania i utrzymywania wymian partnerskich z placówkami naukowo-dydaktycznymi z całego świata, od Aten, Barcelony, Chicago, Florencji i Glasgow do Hawany, St. Petersburga, Szanghaju, Tokyo czy Zurychu. W ramach programu wymian Erasmus (obecnie naleŜącego do programu Lifelong Learning Programme, LLP), uczelnia podpisała aŜ 86 umów o partnerstwie z instytucjami z 19 krajów Europy, aby umoŜliwić wzrost mobilności studentów i kadry akademickiej.

W związku z wymogami światowego rynku edukacyjnego i zapisów Deklaracji Bolońskiej, studia na Uniwersytecie Bauhaus odbywają się w systemie dwustopniowym, poprzez kurs licencjacki a następnie magisterski.

KaŜdego roku, w sierpniu, ponad 400 studentów z całego świata uczestniczy w Letniej Szkole organizowanej przez weimarską uczelnię (Bauhaus Sommerakademie). Celem tego przedsięwzięcia jest przeprowadzenie intensywnych kursów językowych. Uczestnicy mogą doskonalić język niemiecki, angielski, francuski, włoski lub hiszpański. DuŜym zainteresowaniem cieszy się takŜe Szkoła Letnia z zakresu Architektury i Nauk o Środowisku, której uczestnikami są głównie zagraniczni studenci i absolwenci Uniwersytetu Bauhaus.

NaleŜy dodać, Ŝe współpraca i kształcenie studentów w wymiarze międzynarodowym mają podstawowe znaczenie w planowaniu przyszłych inicjatyw Uniwersytetu. Wskaźnikiem tego moŜe być udział studentów spoza granic Niemiec, sięgający w przypadku niektórych kursów 30%. Programy i warunki socjalne modyfikuje się tak, aby docelowo, w skali całej uczelni, studenci z zagranicy stanowili 15% wszystkich kształcących się. W niniejszym artykule przedstawione zostaną najwaŜniejsze i intensywnie rozwijane kierunki współpracy międzynarodowej na Uniwersytecie Bauhaus w Weimarze.

Działania wspierające tworzenie sieci współpracy międzynarodowej

Na uczelni działa Biuro Międzynarodowe (Dezernat Internationale Beziehungen), którego zadaniami są:

� ogólna koordynacja działań w zakresie kontaktów z insty-tutcjami partnerskimi (realizacja umów, korespondencja), dotyczących wymian studenckich i kadry akademickiej;

� ustanawianie i propagowanie uczelnianej polityki w zakresie związków między partnerami zagranicznymi i warunków współpracy;

� nadzór i koordynacja uczestnictwa Uniwersytetu w pro-gramie UE – Erasmus oraz promocja innych programów naukowych i edukacyjnych z dziedzin sztuka i projekto-wanie.

� Prowadzenie punktu kontaktowego i informacyjnego dla absolwentów, naukowców, artystów i projektantów z ca-łego świata, słuŜący pomocą w nawiązywaniu trwałej współpracy z zagranicznymi partnerami Uniwersytetu;

� punkt kontaktowy i informacyjny dla wszystkich zainteresowanych uczestnictwem w programach stypen-dialnych róŜnych instytucji, m.in. Niemieckiej Centrali Wymiany Akademickiej (DAAD), Fundacji Alexandra von Humboldta, Fundacji Fullbrighta.

Oferta kursów dla studentów i doktorantów z zagranicy

Na Uniwersytecie Bauhaus studenci z zagranicy mogą podjąć studia na 28 kierunkach, w ramach czterech wydziałów. Uczelnia oferuje studia dzienne licencjackie, magisterskie oraz doktoranckie. Obecnie na studiach I i II stopnia studiuje ponad 450 osób z zagranicy, natomiast 60 uczestniczy w programie dla doktorantów. Nowoczesna i dobrze wyposaŜona infrastruktura Uniwersytetu stwarza dogodne warunki do nauki i pracy badawczej. Wymiany studenckie organizowane są w ramach bilateralnych porozumień Uniwersytetu i zagra-nicznych uczelni partnerskich. Na chwilę obecną Uniwersytet Bauhaus zawarł takie zobowiązania z ponad 130 instytucjami. Studenci uczelni nie współpracujących formalnie z uczelnią weimarską w tym zakresie, mogą podjąć studia jako wolny słuchacz, na mocy wewnętrznego procesu rekrutacji.

Kandydaci na doktorów kształcą się w ramach Między-narodowego Programu Doktoranckiego European Urban Studies, programu ‘Sztuka i projektowanie’ a takŜe programu współfinansowanego przez kraj związkowy Turyngia (Thurin-gian Postgraduate Funding Programme).

Studenci Uniwersytetu Bauhaus mają równieŜ moŜliwość zali-czenia przedmiotów objętych programem nauczania w trakcie pobytu na uczelniach partnerskich. Ponadto uczelnia ucze-stniczy w projektach, umoŜliwiających studentom wyjazd na praktyki zawodowe do instytucji partnerskich.

38

Jedną z takich platform jest działalność IAESTE – międzynarodowego stowarzyszenia na rzecz wymian studentów nauk technicznych i przyrodniczych. Praktyka w ramach IAESTE trwa zazwyczaj od 4 tygodni do 6 miesięcy i pozwala na zdobycie doświadczenia zawodowego w instytucjach z ponad 80 krajów świata. DuŜe moŜliwości stwarza takŜe program (Arbeit- und Studienauenthalte, ASA), poprzez który organizowane są kilkumiesięczne praktyki zawodowe w krajach Afryki, Ameryki Łacińskiej oraz południowo-wschodniej Europy.

Wyjazdy na staŜe zawodowe moŜliwe są równieŜ w ramach programu LLP, w komponentach: studenckim (Erasmus) i dla

kadry akademickiej oraz absolwentów (Program „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci).

Poprzez uczestnictwo w programie LLP, uczelnia stwarza moŜliwość pogłębiania nauki języków obcych, w ramach narzędzia zwanego Tandem Programm. Inicjatywa ta zyskała duŜą popularność dzięki studentom wyjeŜdŜającym na wymiany w ramach programu Erasmus. Polega ona na uczeniu się języka obcego wraz ze studentami z zagranicy, dla których jest to język ojczysty. Jako darmowy sposób zdobywania wiedzy i pogłębiania kontaktów kulturowych i społecznych, program Tandem Programm wspierany jest przez Uniwersytet Bauhaus na oficjalnej stronie internetowej uczelni.

Tab. 1 Zagraniczne instytucje partnerskie Uniwersytetu Bauhaus (opracowanie własne)

Państwo Uczelnia Wydział

Chiny Uniwersytet Hangkong

InŜynierii Środowiska Politechnika Wuhan Uniwersytet Tongji

Filipiny Uniwersytet Filipiński Diliman Mediów Indie Indyjski Instytut Technologii Madras InŜynierii Środowiska Korea Południowa Uniwersytet Keimyung Architektury, Mediów

Kuba Instytut Politechniczny Jose Antonio Echeverria Architektury Instituto Superior de Diseno Industrial, Hawana Sztuki i Projektowania

Rosja

Moskiewski Instytut Architektury Architektury Moskiewski Uniwersytet Narodowy InŜynierii Środowiska Państwowy Instytut Malarstwa, Rzeźby i Architektury, St. Petersburg Sztuki i Projektowania Państwowy Uniwersytet Techniczny MADI

InŜynierii Środowiska RPA Uniwersytet w Stellenbosch Singapur Uniwersytet Technologiczny Nanyang

Syria Uniwersytet Tischreen Architektury, InŜynierii Środowiska Syria Arabsko–Europejski Uniwersytet w Damaszku

InŜynierii Środowiska

Tajlandia Uniwersytet Chulalongkorn

Uniwersytet Chiang Mai Architektury, InŜynierii Środowiska oraz Sztuki i Projektowania

Uzbekistan Instytut Architektury i InŜynierii w Taszkiencie InŜynierii Środowiska

Wietnam Uniwersytet Vanlang w Ho Chi Ming Uniwersytet Hanoi Architektury, InŜynierii Środowiska

Letnia Szkoła Uniwersytetu Bauhaus

W czasie letniej przerwy semestralnej uczelnia organizuje szereg kursów, warsztatów i seminariów, w których uczestniczyć mogą zainteresowani studenci, absolwenci i nau-kowcy z róŜnych krajów. Celem tej inicjatywy jest przede wszystkim wzmocnienie więzi językowej i kulturowej społeczności akademickiej. Organizowane są intensywne kursy języka niemieckiego dla obcokrajowców (sekcja German in Weimar) a takŜe innych języków nowoŜytnych dla słuchaczy niemieckich (sekcja Languages for Life).

Co roku odbywają się warsztaty dla studentów ostatnich lat kierunków związanych z budownictwem i inŜynierią lądową (Advanced Studies in Structural Engineering and CAE) oraz dla absolwentów. Tematyka warsztatów dla absolwentów jest ustalana zgodnie z najnowszymi trendami, obserwowanymi w nauce i przemyśle, aby wyposaŜyć uczestników w nowo-czesną wiedzę i przyczynić się do podniesienia ich kwalifikacji zawodowych.

Przegląd narzędzi i osiągnięć szybko rozwijającej się dziedziny sztuk audiowizualnych umoŜliwia uczestnictwo w cyklach

seminariów Visual Arts Yesterday and Today (Sztuki wizualne wczoraj i dzisiaj). Letnia Szkoła Uniwersytetu Bauhaus rozpoczyna się zazwyczaj na początku sierpnia i trwa przez cały miesiąc. Uczelnia zapewnia pomoc w znalezieniu zakwaterowania i zapisów na poszczególne imprezy.

Szkoła Naukowa Uniwersytetu Bauhaus

Inicjatywa Szkoły Naukowej na Uniwersytecie Bauhaus (Bauhaus Research School) słuŜyć ma wymianie wiedzy i podjęciu zaawansowanych szkoleń, wychodząc poza granice nauczanych dyscyplin w poszczególnych katedrach i wydziałach. Szkoła Naukowa Uniwersytetu Bauhaus skierowana jest przede wszystkim do młodych naukowców i artystów, będąc środkiem nabywania nowych, interdyscyplinarnych doświadczeń i wiedzy zawodowej.

Mobilność międzynarodowa studentów oraz nauczycieli akademickich wspierana jest poprzez moŜliwość uczestnictwa w Naukowej Sieci Szkoleniowej (Research Training Networks), finansowanych ze środków UE. Jedną z najpręŜniej działających sieci jest FUTURE (Future Urban Research in

39

Europe). Jej celem jest wsparcie i rozwój badań naukowych z zakresu szeroko pojętej urbanistyki. Działalność sieci skupia się na stymulowaniu tworzenia zespołów badawczych przez młodych naukowców z róŜnych krajów a takŜe zacieśnienia ich współpracy z zespołami naukowców doświadczonych w tej dziedzinie.

Wraz z Biurem Międzynarodowym, Szkoła Naukowa pomaga młodym naukowcom i artystom nawiązywać trwałe kontakty, oparte na porozumieniach dwustronnych, uczestnicząc zwłaszcza w przygotowaniu dokumentacji, niezbędnej do formalnego ustanowienia partnerstwa.

W chwili obecnej wydziały Uniwersytetu Bauhaus, w ramach działalności Szkoły Naukowej, współpracują z następującymi instytucjami:

� Wydział Architektury: Università degli studi di Roma III (Włochy), Orta Dogu Technical University (Turcja), Politechnika Gdańska (Polska), Universidade Técnica de Lisboa (Portugalia);

� Wydział InŜynierii: Universitet Pro Architectura, Stroitelstvo i Geodesia (Bułgaria), Aristoteleio Panepistimio Thessalonikis (Grecja), Harokopio University (Grecja), Vysoké Uceni Technické v Brne (Czechy), Universiteit Twente (Holandia);

� Wydział Sztuki i Projektowania: University of Ulster (Wielka Brytania).

Podsumowanie

Współpraca międzynarodowa na Uniwersytecie Bauhaus w duŜym stopniu stanowi dziś o atrakcyjności tej uczelni. Zawiązywanie nowych partnerstw oraz pogłębianie juŜ istniejących stwarza liczne moŜliwości rozwoju studentów i kadry akademickiej, przyczyniając się jednocześnie do podniesienia poziomu kształcenia. Wymiany i staŜe słuŜą zdobywaniu nowych umiejętności, zarówno teoretycznych,

w programach edukacyjnych, jak i praktycznych, w programach szkoleniowych i zawodowych. Ogólnouczelniane inicjatywy, takie jak Szkoła Letnia czy Szkoła Naukowa, powodują zjednoczenie środowiska akademickiego i ułatwiają wybór kierunków kształcenia, zgodnych z nowoczesnymi trendami naukowymi i przemysłowymi. Tego typu współpraca i inter-dyscyplinarne działania na rzecz uczelni, jej studentów, absolwentów i pracowników, mogą stanowić przykład do naśladowania. Uniwersytet Bauhaus swoją renomę zawdzięcza otwartemu i kreatywnemu spojrzeniu na problemy współczesnego szkolnictwa wyŜszego. Rozwiązania tam wdraŜane nie tylko łączą dbałość o poziom nauczania z wymo-gami zmieniającego się rynku, ale takŜe stwarzają wizerunek studenta czy nauczyciela akademickiego jako osoby dobrze przygotowanej do swojego zawodu i świadomej konieczności ciągłego podnoszenia kwalifikacji.

Na przedstawionym w niniejszym artykule przykładzie widać, Ŝe dzięki szeroko rozumianej współpracy międzynarodowej następuje poprawa warunków kształcenia i pracy na uczelni a co waŜniejsze, staje się ona konkurencyjna w porównaniu z instytucjami, które nie angaŜują się w tego typu działalność. Uczestnictwo i wsparcie dla projektów międzynarodowych przynosi równieŜ jednostkom uczelni wymierne korzyści. Jako przykład moŜna podać wydział InŜynierii Uniwersytetu Bauhaus, który jako niezwykle aktywny na polu badawczym, jest równieŜ doskonale przygotowany do aplikowania o zew-nętrzne środki finansowe. Na dzień dzisiejszy ponad 80% wszystkich funduszy uzyskanych przez Uniwersytet Bauhaus jest związanych z projektami na tym jednym wydziale.

Udział w projektach międzynarodowych wymian i staŜy, takich jak Nowoczesne kształcenie akademickie w zakresie gospodarki wodno-ściekowej pozwala na bliŜsze poznanie nie tylko technicznych rozwiązań w instytucjach partnerskich, lecz równieŜ zwraca uwagę kadry naukowej na przyszłościowe kierunki doskonalenia warsztatu pracy.

40

12. Regionalne systemy zaopatrzenia w wodę Dr inŜ. Marian Długosz

Katedra InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

Wprowadzenie

Problem zaopatrzenia w wodę ludności miast i osiedli wiejskich jest szczególnie istotny tam, gdzie warunki klimatyczne ze względu na wysokość opadów są niekorzystne. Dlatego teŜ w takich rejonach wodę naleŜy gromadzić w okresach opadów po to, by wykorzystać ją przy ich braku.

Wody podziemne, jeŜeli nie są zanieczyszczone w wyniku przepływu w warstwie wodonośnej pierwiastkami związanymi z chemizmem wód, typu Ŝelazo, mangan i inne, mogą być wykorzystane do zaopatrzenia ludności w wodę do picia i na potrzeby gospodarcze. Ilość ich pobierana z warstwy wodonośnej jest zwykle ograniczona ze względu na konie-czność zachowania stabilności tej warstwy. Nie pozwala to na zaopatrywanie duŜej liczby ludności zamieszkującej na stosun-kowo niewielkim obszarze. Alternatywą dla takiego rozwiązania jest pobór wody z cieków powierzchniowych. Jednak ze względu na wysokie prawdopodobieństwo zanieczyszczenia bezpośrednio na powierzchni gruntu, woda ta musi być oczyszczana. Powoduje to wysokie koszty jej przygotowania do bezpośredniego uŜycia przez konsumentów.

Północne obszary Turyngii o opadach wynoszących niewiele ponad 450 mm rocznie są ubogie tak w wody powierzchniowe jak i podziemne. Obszary południowej Polski w tym Mało-polski posiadają duŜo wyŜsze opady, tj. od 800 mm w części północnej do 1200 mm na terenach górskich. Jednak ich rozkład w okresie roku powoduje, iŜ występują okresy braku opadów i obniŜania się zwierciadła wód gruntowych, co moŜe powodować braki wody na ujęciach. Jedyną moŜliwością zabezpieczenia odpowiedniej ilości wody dla celów wodociągowych jest gromadzenie jej w zbiornikach w oparciu o system zapór. Problem ten dostrzeŜono w wielu krajach Europy Zachodniej juŜ dość dawno.

Według danych francuskich [Andrieu 1979] juŜ w 1942 r. opracowano pierwszy ogólny projekt zasilania w wodę części południowo-zachodniego departamentu Vandee i części północnej departamentu La Chavente-Maritime razem z mias-tem La Rochelle. Po II Wojnie Światowej powstała wielka sieć Syndykatu Rignac-Montbazens, która obejmowała 49 gmin. Od roku 1970 prowadzono politykę podporządkowania róŜnych sieci dwóm osiom dystrybucyjnym Syndykat Rignac -Montbazens i Syndykat Segala. Docelowo układ ten miał dostarczać 250 l/s wody dla ponad 495 tys. ludzi (stan z 1977 r.), co stanowiło 90,62% całkowitego zaopatrzenia w wodę tego obszaru. Podobna tendencja występowała w Niemczech.

Stowarzyszenie ds. Krajowego Zaopatrzenia w Wodę w Badenii-Wirtembergii w 1965 r. zadecydowało o budowie wodociągu krajowego o wydajności 100 tys. m3d-1. W byłej RFN podstawowym warunkiem racjonalnego gospodarowania wodami było stworzenie ponadregionalnego systemu infrastruktury gospodarki wodnej [Gorczyca 1973]. Przykła-dem moŜe być wodociąg regionalny w Bawarii [Grossrämige 1986], zaopatrujący w wodę obszar ok. 5500 km2 zamie-szkałych przez 420 tys. mieszkańców obejmujący ok. 200 gmin.

Ujęcie oparte jest o wody zgromadzone w zaporze, przy planowanym docelowym poborze 2,5 m3s-1. Długość sieci magistralnych wyniosła ponad 1600 km, przy średnicach rur od 150 do 1000 mm. W układzie magazynować moŜna 130 tys. m3 wody w 100 zbiornikach przy wyposaŜeniu układu w 83 pom-pownie.

TakŜe Euro-Region Alpen-Adria zamierza jako jeden z priory-tetów przekształcić lokalne sieci w jeden system obejmujący w części Niemcy, Austrię, Włochy, Słowenię i Chorwację.

Systemy zaopatrzenia w wodę Turyngii

Zaopatrzenie w wodę kraju związkowego Turyngia realizowane jest zasadniczo poprzez trzy systemy.

� wodociąg regionalny dla wschodniej Turyngii – Verbund-wasserversorgungssystem Ostthüringen,

� wodociąg regionalny dla południowej Turyngii – FWZ Süd-thüringen,

� wodociąg regionalny dla centralnej i północnej Turyngii – Thüringer Fernwasserversorgung.

Poszczególne systemy wodociągów regionalnych bazują na wodach powierzchniowych, ujmowanych ze zbiorników zaporowych. Jednym z podstawowych zadań tych zbiorników jest zabezpieczenie potrzeb wodnych dla celów wodociągo-wych. Woda pobierana ze zbiorników zaporowych przesyłana jest sztolniami lub siecią rur do Zakładów Uzdatniania Wody w miejscowościach: Luisenthal, Zeigerheim oraz Dörtendorf. Z zakładów tych, siecią rur o długości ok. 500 km i średnicy przewodów od 1200 do 1500 mm, woda przesyłana jest do poszczególnych miast i osiedli.

Na trasie przesyłu wody znajdują się zbiorniki wyrównawcze o pojemności nieco ponad 100,5 tys. m3, z których największy ma pojemność 10,2 tys. m3. Dalsza sieć rozprowadzająca wodę w poszczególnych osiedlach nadzorowana jest poprzez miejscowe przedsiębiorstwa wodociągowe. Na przykład przed-siębiorstwo wodociągowe zaopatrujące w wodę Erfurt ma na swoim obszarze zasilania 5 zbiorników wyrównawczych na sie-ci magistralnej, oraz 16 zbiorników na sieci rozdzielczej.

Bardzo waŜnym elementem uzyskania wody o dobrej jakości jest system ochrony obszarów zlewni dla poszczególnych zbiorników zaporowych. Zadanie to realizowane jest poprzez utworzenie właściwej strefy ochrony sanitarnej. Strefy ochrony sanitarnej dla ujęć wodociągów regionalnych są utworzone w taki sposób, aby zabezpieczyć wody zbiorników zaporowych przed przedostawaniem się jakichkolwiek związków trujących. Właściwe gospodarowanie wokół zbiornika sprzyja takŜe zminimalizowaniu kosztów uzdatniania wód doprowadzonych do ujęć. Władze samorządowe w zaleŜności od potencjalnego zagroŜenia, tworzą strefy ochronne o róŜnych zaostrzonych regulacjach:

� Strefa I obejmuje zbiornik zaporowy i jego bezpośrednie sąsiedztwo.

41

� Strefa II (przyległa do I) dzieli się na strefę A i B oraz obejmuje wszystkie systemy wód płynących i powierzchnie bezpośrednio do nich przylegające.

� Strefa III obejmuje pozostałą część zlewni i podzielona jest takŜe na strefę A oraz B.

Zakazy i zalecenia obowiązujące w tych strefach kontrolowane są poprzez regularne oraz okresowe kontrole wykonywane przez pracowników wodociągów regionalnych, poprzez kontrole instytucji sprawdzających jakość wód oraz prowadzenie bezpośredniego monitoringu jakości wód.

Systemy zaopatrzenia w wodę w Małopolsce

Na wstępie naleŜy stwierdzić, iŜ w Małopolsce systemy regionalne zaopatrzenia w wodę nie występują. KaŜde z wię-kszych miast Małopolski ma własne ujęcie i własną sieć wodociągową. Tarnów pobiera wodę z ujęć infiltracyjnych z Dunajca, Nowy Sącz takŜe z Dunajca, Zakopane z potoków górskich powyŜej miasta, Nowy Targ z ujęcia powierz-chniowego na Białym Dunajcu w Szaflarach.

Jedynym systemem o dłuŜszej przesyłowej sieci magistralnej jest wodo-ciąg dla Bochni i Brzeska, pobierający wodę z ujęcia na Dunaj-cu w miejscowości Łukanowice.

Długość sieci przesyłowej wynosi 37,5 km, wodociąg ten moŜe przesłać ponad 400 ls-1 wody rurociągiem o średnicy 600 mm od Łukanowic do Brzeska a następnie rurociągiem o średnicy 400 mm od Brzeska do Bochni. Jedynym wodociągiem, który moŜna porównać ze schematem występującym w Turyngii to przesył wody oparty o zbiornik w Dobczycach, dostarczający wodę do Krakowa.

Dwa rurociągi przesyłowe o średnicach 1400 i 1000 mm o długości 18,2 km doprowadzającej wodę w ilości 1 m3s-1 do granic miasta Krakowa (zbiorniki Kokocice), skąd siecią rur magistralnych i rozdzielczych woda dopływa do uŜytkowników.

Rurociągi przesyłowe zaopatrują po drodze swego przebiegu część gmin: Dobczyce, Myślenice, Świątniki Górne, Siepraw i Wieliczka. Kraków posiada pięć ujęć, z których poprzez Zakłady Uzdatniania Wody zasilana jest sieć miejska. Są to: ujęcie Rudawa, Dłubnia, Sanka, Dobczyce i studnie głębinowe w Mistrzejowicach. Z dwóch z nich tj. z Dłubni i Dobczyc woda pobierana jest do zakładów uzdatniania ze zbiorników zaporowych, pozostałe dwa pobierają wodę bezpośrednio z rzeki.

Rzeki te przepływają przez szereg osiedli, co stwarza często moŜliwość potencjalnego zagroŜenia czystości tych wód i komplikuje proces uzdatniania. Utworzenie i utrzymanie strefy ochrony sanitarnej jest prawie niemoŜliwe.

Obowiązujące rozporządzenie dotyczące stref ochrony sanitarnej [Rozporządzenie 1991] wyróŜniało w latach 1991-2001 strefę ochrony bezpośredniej i pośredniej, dla któ-rych przedstawione były nakazy i zakazy działalności w obrębie wyznaczonych obszarów. W wyniku wprowadzenia w roku 2001 Prawa wodnego [Ustawa 2001] nastąpiła zmiana prze-pisów. Art. 58 Prawa wodnego stanowi, iŜ strefę ochronną ustanawia, w drodze aktu prawa miejscowego, dyrektor Regio-nalnego Zarządu Gospodarki Wodnej, na wniosek i koszt wła-ściciela ujęcia wody, wskazując zakazy i nakazy, ograniczenia

oraz obszary, na których one obowiązują. Trudno sądzić, aby przepisy prawa miejscowego były bardziej przestrzegane od prawa obowiązującego dla obszaru całego kraju.

Proponowane rozszerzenia programu nauczania

Właściwe przygotowanie studentów do realizacji zadań wynikających z miejscowych planów zagospodarowania dla poszczególnych miejscowości, wymaga szerszego spojrzenia na moŜliwość zaopatrzenia w dobrą pod względem jakościowym wodę. Postulat ten moŜe być spełniony tylko przy zapewnieniu ujęcia duŜej ilości czystej wody a następnie uzdatnionej i przesłanej siecią rur magistralnych i rozdzielczych do uŜytkowników. Małopolska, jako region połoŜony na południu Polski posiada moŜliwości ujęcia wód poprzez zbiorniki zaporowe w części źródłowej rzek. Ujęcie wody na obszarach niezamieszkałych, zalesionych w części źródłowej da gwarancję uzyskania dobrej jakościowo wody. Tworzenie regionalnych sieci przesyłowych daje gwarancję zapewnienia uŜytkownikom odpowiedniej ilości i odpowiedniej jakości wody. JeŜeli systemy takie połączymy tworząc sieć obwodową, wzrośnie niezawodność dostawy wody z róŜnych kierunków. Oczywiście wymaga to stosunkowo duŜych nakładów finansowych a w dal-szym etapie właściwej eksploatacji systemów. Studenci Wydziału InŜynierii Środowiska UR Kraków powinni, więc uczestniczyć w zajęciach poszerzających ich wiedzę w zakresie budowy wodociągów regionalnych opartych o ujęcia wody poprzez system zapór.

Podsumowanie

Projektowanie duŜych systemów wodociągowych w oparciu o zbiorniki zaporowe daje moŜliwość ustalenia wyraźnej strefy ochrony sanitarnej ujęcia, prowadzenia kontroli stanu tej strefy oraz moŜliwości szybkiego reagowania na przypadki zagroŜenia jakości wód. Systemy sieci przesyłowej wodociągów regionalnych połączone w układ obwodowy (pierścieniowy) pozwalają na zwiększenie niezawodności w dostawie wody wprzypadku awarii sieci wodociągowej. Stacje uzdatniania wody, pobierające wodę ze zbiorników zaporowych, nie są naraŜone na nagłą zmianę jakości wód, w związku z tym ustalony proces oczyszczania moŜe być realizowany bez obaw o niedotrzymanie parametrów jakościowych wody dostarczonej do uŜytkowników, co związane jest z nowymi przepisami krajowymi oraz unijnymi.

Źródła Andrieu C. 1979. Les interconnexons des reseaux de distribution d’eau en milieu rural, T.S.M. – L’EAU, No 8-9.

Gorczyca M. 1973. Rozwój zaopatrzenia w wodę w Niemieckiej Republice Federalnej – Gospodarka Wodno-ściekowa Biuletyn BranŜowy nr 4.

Grossrämige Lösungen in der Wasserversorgung der Alpenländer, ÖWWV, Heft 64/1986.

Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśni-ctwa z dnia 5 listopada 1991 r. w sprawie zasad ustanawiania stref ochronnych źródeł i ujęć wody (Dz.U.1991.116.504).

Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne (Dz.U.2001.115.1229).

42

13. Zaopatrzenie terenów miejskich w wodę i obsługa kanalizacji na przykładzie Erfurtu i Krakowa

Dr inŜ. Stanisław Bacior Katedra Geodezyjnego Urządzania Terenów Wiejskich

Wprowadzenie

Harmonijny rozwój i odnowa obszarów miejskich i wiejskich to jedno z kluczowych wyzwań, jakie stoją przed Polską w okresie integracji z Unią Europejską. Zasadniczym jej celem jest wzmocnienie działań słuŜących zmniejszaniu istniejących dysproporcji i róŜnic w poziomie rozwoju obszarów wiejskich w stosunku do terenów miejskich.

Jednym z podstawowych działań zabezpieczających ten rozwój jest prawidłowa gospodarka wodno-ściekowa. Obowiązującym w Polsce aktem prawnym w zakresie ochrony wód przed zanieczyszczeniami jest ustawa Prawo wodne [Ustawa 2001], która reguluje kształtowanie i ochronę zasobów wodnych, korzystanie oraz zarządzanie zasobami wodnymi w obszarze dorzeczy i regionów wodnych. Podstawowym rodzajem uŜytkowania zasobów wodnych, najsilniej oddziaływującym na ich stan ilościowy i jakościowy, jest pobór wody na cele gospodarcze i wykorzystywanie wód jako odbiorników ścieków wytworzonych w róŜnych sektorach gospodarki.

Rozwój gospodarczy, wzrost produkcji przemysłowej, intensyfikacja rolnictwa oraz wzrost ilości przyłączy wodociągowych poprawiających warunki sanitarne gospo-darstw rolnych wpływa na coraz większe zuŜycie wody i jedno-cześnie powstawanie coraz to większych ilości ścieków bytowych, względnie mieszanych ścieków z hodowli zwierząt. Brak dostatecznej ilości sieci kanalizacyjnych, niewspół-miernych do wodociągowych powoduje, Ŝe do wód powierz-chniowych przedostaje się wciąŜ zbyt duŜa ilość ścieków nieoczyszczonych. Najczęściej są to ścieki z małych gospo-darstw wiejskich, często odprowadzane bezpośrednio do ma-łych rzek, potoków i rowów melioracyjnych. Tak zanieczysz-czone cieki wodne tracą naturalną zdolność do samooczysz-czania.

Aspekty nowoczesnej gospodarki wodno -ściekowej na przykładzie Krakowa i Erfurtu

Dla duŜej aglomeracji miejskiej gospodarka wodno-ściekowa to podstawa codziennego funkcjonowania jej mieszkańców i całej infrastruktury gospodarczej. Za sprawne zaopatrzenie Krakowa w wodę i usuwanie ścieków odpowiada od wielu juŜ lat Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji (MPWiK) SA. Przedsiębiorstwo to świadczy nieprzerwanie juŜ od ponad wieku usługi dla mieszkańców Krakowa w zakresie dostawy wody i odprowadzania ścieków. Od 14 lutego 1901 r., realizując myśl Prezydenta Miasta Krakowa Józefa Dietla (cyt.): „…Nie zraŜajcie się Panowie wielkimi kosztami, jakie pociągnie za sobą urządzenie wodociągów, bo koszta przeminą, korzyści będą wieczne…” otwarto wodociąg bielański. Od tej daty przyjmuje się powstanie pierwszego nowoczesnego wodociągu Krakowa [MPWiK-a]. Wodociąg to zespół urządzeń inŜynierskich i obiektów technicznych, których zadaniem jest zaopatrywanie

przemysłu i ludności w wodę o wymaganych ilościach i właści-wościach odpowiadających jej przeznaczeniu.

Wodociągi dostarczają wodę na potrzeby [Heinrich 1999]:

� ludności miast i wsi to jest. wodę do picia, mycia, goto-wania, prania itp.;

� przemysłu, woda ta musi być odpowiednia pod względem jakości i ilości;

� gaszenia poŜarów, tam gdzie moŜliwe jest wykorzystanie do tego wody.

RozróŜniamy następujące systemy zaopatrzenia w wodę:

� rozdzielczy – uwzględnia podział potrzeb komunalnych na konsumpcyjne (woda do picia) i gospodarcze (utrzymanie czystości i higieny),

� częściowo rozdzielczy (półrozdzielczy) – pokrywa oddziel-nie potrzeby konsumentów komunalnych i oddzielnie przemysłu oraz

� przeznaczenia ogólnego – zaopatruje w wodę ludność i przemysł ze wspólnych ujęć za pomocą wspólnej sieci przewodów wodociągowych.

System rozdzielczy i półrozdzielczy umoŜliwiają wtórne wykorzystanie wody odzyskanej ze ścieków do zaopatrywania niektórych gałęzi i oddziałów przemysłowych oraz ogólno-komunalnych czyli polewania ulic i zieleni czy gaszenia poŜa-rów.

Ze względu na zasięg terytorialny moŜna rozróŜnić następujące rodzaje wodociągów:

� regionalny – zaopatruje w wodę duŜe obszary kraju z wielo-ma aglomeracjami miejsko-przemysłowymi,

� grupowy – zaopatruje w wodę kilka miast lub osiedli i zakładów przemysłowych, przy czym kaŜda z jednostek gospodarczych ma swój odrębny system dystrybucji wody,

� centralny – zaopatruje w wodę duŜą aglomerację miejsko-przemysłową łącznie z pobliskimi miejscowościami,

� lokalny – zaopatruje w wodę jedną miejscowość lub jeden zakład przemysłowy.

Kraków podzielony jest na cztery strefy zasilania w wodę dos-tarczaną z poszczególnych ujęć:

� Zakład Uzdatniania Wody RABA – woda ujmowana ze spiętrzonej rzeki Raby (zbiornik dobczycki),

� Zakład Uzdatniania Wody Bielany – woda ujmowana z rzeki Sanki,

� Zakład Uzdatniania Wody Dłubnia – woda ujmowana z rzeki Dłubni,

� Zakład Uzdatniania Wody Rudawa – woda ujmowana z rzeki Rudawy.

System sieci kanalizacyjnej budowany jest w celu sprawnego odprowadzenia wód zuŜytych z terenów zurbanizowanych i zindustrializowanych, gdzie wcześniej zostały one doprowa-dzone głównie wodociągami. Ścieki mogą stanowić od 85% do 90% ilości wody dostarczanej do obszaru zasilania, dlatego aby

43

utrzymać określone warunki sanitarno-higieniczne, naleŜy zad-bać o sprawne ich usunięcie. Przekłada się to na lepszą ochronę wód powierzchniowych, wgłębnych oraz podłoŜa gruntowego. Sieć kanalizacyjna dzieli się na:

� system kanalizacji ogólnospławnej – odprowadzanie wszys-tkich rodzajów ścieków odbywa się jedną wspólną siecią oraz

� system kanalizacji rozdzielczej – ścieki odprowadzane są dwoma niezaleŜnymi sieciami przewodów jako bytowo-przemysłowe oraz wód opadowych.

System kanalizacji ogólnospławnej wymaga by ścieki zostały oczyszczone przed zrzutem do naturalnego środowiska wod-nego. Zmiana ich jakości w przekroju rocznym, sezonowym i dobowym stanowi trudności eksploatacyjne oczyszczalni ścieków. Dodatkowymi utrudnieniami są wysokie koszty budo-wy elementów sieci kanalizacyjnej (m.in. kolektorów zbior-czych, kanałów burzowych) oraz niebezpieczeństwo wystą-pienia niekontrolowanych przepełnień kanałów, podtopień te-renów i zanieczyszczeń odbiorników.

Rys. 1 Strefy poboru wody dla miasta Krakowa (źródło: [MPWiK-b])

System kanalizacji rozdzielczej nie przysparza tak wielu niedo-godności jak wyŜej opisany. Wcześniej zostało wspomniane, Ŝe ścieki opadowe i bytowo-przemysłowe oczyszczane są nieza-leŜnie. NaleŜy dodać, iŜ starszy układ kanalizacji rozdzielczej, częściowo lub całkowicie nie obejmował oczyszczania wód opadowych.

Pod względem kanalizacji Kraków jest specyficznym w skali kraju miastem. Specyfika ta polega na funkcjonowaniu dwóch odrębnych systemów kanalizacyjnych. Historyczne uwarunko-wania spowodowały, Ŝe Nowa Huta jest pod względem odprowadzania ścieków oddzielnym organizmem miejskim. Kanalizacja Nowej Huty obsługuje ćwierć miliona miesz-kańców i zakończona jest nowoczesną zautomatyzowaną mechaniczno-biologiczną oczyszczalnią ścieków Kujawy.

Za-kład ten zapewnia efektywne oczyszczanie ścieków, spełniając jednocześnie normy jakościowe. Trochę inaczej sytuacja wygląda w tzw. starym Krakowie. Kanalizacja tego obszaru miasta odbiera ścieki od ponad pół miliona mieszkańców. Niezwykle waŜnym elementem systemu kanalizacyjnego Krakowa jest druga, duŜa oczyszczalnia ścieków Płaszów, która w październiku 2006 r., pierwszy raz w

historii miasta, rozpoczęła biologiczne oczyszczanie ścieków, dzięki czemu moŜliwe staje się określanie Krakowa mianem europejskiej metropolii. W duŜej mierze zmiany, które zachodzą na oczach mieszkańców są wynikiem pomocy uzyskiwanej z funduszy UE.

Erfurt – to miasto na prawach powiatu połoŜone w centralnej części Niemiec, stolica Turyngii, licząca nieco ponad 200 tys. mieszkańców. Największe miasto landu, siedziba Federalnego Sądu Pracy, dwóch wyŜszych uczelni (w tym załoŜony w 1392 r. Uniwersytet w Erfurcie) oraz katolickiej diecezji er-furckiej to duŜy ośrodek przemysłowy, handlowy i ogrodniczy.

Odpowiednikiem krakowskiego MPWiK w Turyngii jest grupa ThüWa ThüuringenWasser GmbH, działająca razem ze swoimi spółkami-córkami. W ramach tej silnej spółki funkcjonują nowoczesne rozwiązania począwszy od analityki związanej z jakością dostarczanej wody poprzez prowadzanie systemu nowoczesnych zakładów pozyskiwania i uzdatniania wody a takŜe juŜ na etapie dystrybucji, serwis płatniczy w pełni zautomatyzowany jak i obsługa samej skomplikowanej sieci wodno-kanalizacyjnej i jej konserwacja. Jako innowacyjny usługodawca branŜy wodociągowej ThüuringenWasser

44

(ThüWa) dostarcza wodę pitną dla ponad 230 tys. mieszkań-ców na obszarze wielkości 690 km2.

Proponowane rozszerzenie programu nauczania

Na podstawie zdobytych doświadczeń związanych z pobytem na terenie Turyngii do programu nauczania na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie moŜna zaproponować wprowadzenie szeregu wykładów i szkoleń nie tylko dla społeczności akademickiej ale takŜe lokalnej. Podjęte działania miały by na celu wspólne ze społecznością akademicką a takŜe lokalną opracowanie wzorcowego modelu gospodarki wodno-ściekowej a takŜe zainicjowanie praktycznych działań prowadzących do jego wdroŜenia. Uzyskane modelowe rozwiązania mogą zapewniać niezawodne zaopatrzenie mieszkańców w dobrej jakości wodę, efektywne oczyszczanie ścieków, dostosowane do lokalnych uwarunkowań i oczekiwań. Kolejnym zadaniem niemniej waŜnym jest uwraŜliwienie społeczności na problemy wynikające z samej gospodarki wodno-ściekowej. Projekt mógłby być realizowany w kilku etapach.

Podsumowanie

Rozwój przestrzenny miasta zaleŜy w duŜym stopniu od rozwoju infrastruktury technicznej. Jest to jeden z waŜniejszych czynników brany pod uwagę przez inwestorów przy lokalizacji

duŜych przedsięwzięć, takich jak np. zakłady przemysłowe. Poziom wyposaŜenia w infrastrukturę techniczną pozwala osiągać mieszkańcom danego obszaru większy komfort Ŝycia, wobec tego tym łatwiej osiągnąć zadowalający standard Ŝycia, który wzrasta wraz z dostępem do infrastruktury. Aby utrzy-mać coraz wyŜszy standard Ŝycia a jednocześnie ograniczyć negatywny wpływ na środowisko przy coraz większym zapotrzebowaniu ludzi na wodę i inne dobra, niezbędnym staje się permanentna modernizacja systemów infrastruktury. Nie-mniej istotna wydaje się potrzeba uświadamiania społeczeństwa o zagroŜeniach, jakie moŜe nieść ich nieprzemyślana działal-ność – zwłaszcza w sytuacji kiedy ekosystem, w którym przyszło nam egzystować wydaje się coraz bardziej wraŜliwym organizmem. Wszelkie działania zmierzające do racjonalnego gospodarowania zasobami wodnymi – szczególnie w sytuacji Polski, która naleŜy do krajów bardzo ubogich w rezerwy wody pitej jest godna zdecydowanego poparcia.

Źródła Heinrich Z. 1999. Wodociągi. Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne S.A. Warszawa.

Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji (MPWiK-a) S.A. Broszura informacyjna, Krakowskie Wodociągi – od lat w słuŜbie krakowianom.

Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji (MPWiK-b) S.A. Woda dla Krakowa. N-A-K Zielony Kraj, Małopolska Poligrafia.

Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne (Dz.U.115.1229).

45

14. Geotechnika środowiska jednym z narzędzi wdraŜania Ramowej Dyrektywy Wodnej UE

Dr inŜ. Przemysław Baran Zakład Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego

Wprowadzenie

Problem wdraŜania Ramowej Dyrektywy Wodnej UE [RDW 2000] oprócz procedur, które naleŜy przeprowadzić, niesie ze sobą jeszcze jeden bardzo powaŜny mankament. OtóŜ mało kto zdaje sobie sprawę, czego owa Dyrektywa właściwie dotyczy. Na 316 głosów 44% głosujących uwaŜa, Ŝe zna treść RDW, podczas gdy dla 56% jest to zupełnie jedna wielka niewiadoma. Cytowane wyniki są o tyle ciekawe, Ŝe pochodzą ze strony poświęconej tylko RDW, zatem moŜna sądzić, iŜ respondenci szukając informacji na jej temat, o samej Dyrektywie juŜ coś musieli słyszeć. Bardziej niepokojące moŜe być jednak to, Ŝe dla znacznej części społeczeństwa RDW jawi się jako coś zupełnie abstrakcyjnego i nie mającego naj-mniejszego związku z ich Ŝyciem codziennym.

Od kilku lat w Polsce i na świecie słyszy się o Geotechnice i GeoinŜynierii Środowiska. W tym miejscu nadmienię tylko, Ŝe obydwie dyscypliny naukowo-dydaktyczne dotyczą wykorzysta-nia wiedzy z zakresu geotechniki i geoinŜynierii dla potrzeb szeroko pojętej ochrony środowiska. Mówiąc jednak o środo-wisku, nie moŜna pominąć jego kluczowego składnika – wody. Stąd jako geotechnik zadaję sobie w tym miejscu pytanie: czy Geotechnika Środowiska ma coś wspólnego z RDW? JeŜeli tak, to czy nie jest celowe wprowadzenie jej i rozszerzenie programu edukacji właśnie o kwestie związane z przedmiotową dyrektywą?

Ogólne informacje nt. Ramowej Dyrektywy Wodnej UE

Woda nie jest produktem handlowym takim, jak kaŜdy inny; jest dziedziczonym dobrem, które musi być chronione i odpo-wiednio traktowane – ma słuŜyć pokoleniom. W tym właśnie duchu powstała RDW. Jej głównym celem jest to, aby do roku 2015 osiągnąć tzw. dobry stan wód. Dyrektywa chroni wszystkie wody: rzeki, jeziora, wody przybrzeŜne i wody podziemne. Ustanawia system zarządzania zlewniowego, gdyŜ dla wody nie istnieją rozgraniczenia polityczne.

Wymaga transgranicznej współpracy sąsiadujących państw i zainteresowanych stron. Zapewnia aktywny udział wszystkich zainteresowanych w działaniach na rzecz gospodarowania wodą. Zapewnia redukcję oraz kontrolę zanieczyszczeń pochodzących ze wszystkich źródeł. RównowaŜy wymogi ochrony środowiska z interesami ludzi.

Dyrektywa jest odpowiedzią na wieloletnie wysiłki Wspólnoty Europejskiej, zmierzające w kierunku lepszej ochrony wód poprzez usta-lenie zintegrowanej europejskiej polityki wodnej opartej na przejrzystych, efektywnych i spójnych ramach legislacyjnych. RDW porządkuje i koordynuje istniejące europejskie ustawodawstwo wodne. Wprowadza ekologiczne podejście do oceny stanu wód i planowania gospodarowania wodami na obszarach dorzeczy zgodnie z zasadami zrównowaŜonego rozwoju. Ustanawia ramy działań na rzecz

ochrony śródlądowych wód powierzchniowych, wód przejścio-wych, wód przybrzeŜnych oraz wód podziemnych. Krokiem milowym wprowadzonym w RDW jest właśnie uwzględnienie zasobów wodnych nie tylko jako części systemu wodno -gospodarczego, lecz równieŜ jako czynnika tworzącego siedliska, których stan zaleŜy od wypadkowej kierunków działań na terenie całej zlewni.

śaden z dotychczasowych aktów prawnych krajów UE nie podchodził do zagadnień ochrony zasobów wodnych tak kom-pleksowo z uwzględnieniem ochrony ekosystemów wodnych, lądowych i bagiennych, oraz społeczno-gospodarczych efek-tów susz i powodzi. Operacyjnym celem RDW jest kreślenie i wdroŜenie koniecznych działań w ramach zintegrowanych programów działań w państwach członkowskich do 2015 r.

Punktem wyjścia dla nowej polityki wodnej jest wykonanie analizy charakterystyki dorzeczy oraz wpływu działalności człowieka, jak równieŜ analizy ekonomicznej korzystania z wód, szczególnie w kontekście zwrotu kosztów za usługi wodne w celu zrównowaŜonego korzystania z wody.

Zgodnie z RDW wspólnotowa polityka wodna powinna być oparta na podejściu łączonym, polegającym na ograniczaniu zanieczyszczeń u źródła ich powstawania, poprzez ustano-wienie dopuszczalnych wartości emisji oraz środowiskowych norm jakości. Konieczne jest zatem ustalenie listy substancji priorytetowych oraz uzgodnienie działań, jakie powinny zostać podjęte dla przeciwdziałania zanieczyszczaniu wód tymi substancjami. Szczególną uwagę poświęcono warunkom poboru wód dla zaopatrzenia ludności i monitoringowi tych wód. Państwa członkowskie UE muszą zapewnić w ciągu sześciu lat opracowanie programów obserwacji stanu wód oraz ich ujęć, w celu ustanowienia spójnego i kompleksowego przeglądu stanu wód na kaŜdym obszarze dorzecza.

Prócz monitoringu, RDW nakłada obowiązek do wpro-wadzenia programu działań dla wszystkich obszarów dorzeczy i planów gospodarowania wodami w dorzeczu. Poza tym, ustalono kierunki polityki opłat za wodę w celu zachęcenia uŜytkowników do efektywniejszego wykorzystywania zasobów wodnych i wprowadzenia w Ŝycie zasady – zanieczyszczający płaci. Nacisk połoŜono na kompleksowe podejście do działań związanych z emisją substancji do środowiska i normami tych emisji oraz kontrolę, która powinna opierać się na najlepszych dostępnych technikach.

Geotechnika Środowiska jako dyscyplina naukowa

Pierwsze wzmianki o Geotechnice Środowiska pochodzą sprzed dwudziestu lat [Manassero 1998]. W tym czasie jej sta-tus uległ daleko idącej zmianie – z absolutnego novum stała się bardzo dobrze ugruntowaną i dojrzałą dyscypliną inŜynierską. Nim stała się samą w sobie dyscypliną naukową, przeszła zna-czącą ewolucję. Na samym początku naleŜy podkreślić fakt, iŜ

46

jest ona skutkiem połączenia dwóch pionów nauk ścisłych, które rozwijały się równolegle.

Do pierwszej grupy tych nauk zaliczyć moŜna:

� biologię, chemię i inŜynierię chemiczną; � statystykę i nauki eksperymentalne oraz � inŜynierię lądową i sanitarną.

Z tego pionu nauk powstała w latach osiemdziesiątych naszego stulecia InŜynieria Środowiska. Drugi pion nauk ścisłych to grupa następujących dyscyplin:

� matematyka, � materiałoznawstwo, � budownictwo i mechanika budowli, � geologia, � hydraulika oraz � mechanika gruntów i fundamentowanie.

Z tego pionu nauk powstała w tych samych latach co InŜynieria Środowiska, dyscyplina naukowa znana nam współcześnie jako Geotechnika. Z kolei połączenie InŜynierii Środowiska z Geotechniką skutkowało powstaniem Geotech-niki Środowiska, znanej równieŜ pod nazwą GoinŜynierii Środowiska. Swoimi ramami otacza ona problemy związane z szeroko pojętą geotechniką, inŜynierią środowiska, hydro-geologią i gruntoznawstwem. Znaczenie geotechniki środo-wiska zwiększyło się w sytuacji, gdy w USA, Europie (w tym takŜe i w Polsce) dały się odczuć skutki niewłaściwej gospo-darki odpadami [Benson 1999], która bazowała wtedy głównie na produkcji odpadów i ich składowaniu bez odpowiedniego inŜynierskiego podejścia. Konsekwencją okazało się, oprócz skaŜenia powietrza, takŜe skaŜenie wód gruntowych i powierz-chniowych. Liczne choroby, jako skutek rozwoju przemysłu, skłoniły do racjonalnego podejścia w kwestii wytwarzania i składowania odpadów. W tym ostatnim geotechnika środo-wiska odgrywa kluczową rolę, gdyŜ dostarcza odpowiednich narzędzi do zbadania stopnia zdegradowania środowiska gruntowego (w tym takŜe wód podziemnych), przeciwdziałania rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń w wodach gruntowych, bezpiecznego z punktu widzenia inŜynierskiego i biologicznego deponowania odpadów w gruncie a takŜe wykorzystania niektórych odpadów w szeroko pojętym budownictwie.

Spojrzenie na zasoby wód podziemnych w aspekcie niebezpieczeństwa ich zanieczyszczenia

Z punktu widzenia Geotechniki Środowiska woda stanowi podstawowy składnik gruntu. Składnik ten jest o tyle istotny, Ŝe w znaczący sposób zmienia właściwości fizyczne i mecha-niczne ośrodka gruntowego. Jednocześnie grunt stanowi w pewnym sensie nośnik dla wszystkich wód podziemnych. PoniewaŜ dla wód podziemnych nie ma granic ad ministra-cyjnych, co oznacza, Ŝe nie moŜna mówić o gospodarce wodą w obrębie województwa ani Ŝadnej innej struktury admini-stracyjnej, wspomniana gospodarka wodami podziemnymi jest jednym z głównych celów strategicznych gospodarki wodnej w UE. W Polsce jednolite części wód podziemnych zostały wyznaczone przez Państwowy Instytut Geologiczny (wraz ze swoimi oddziałami) w konsultacji z Regionalnym Zarządem Gospodarki Wodnej, Głównym Inspektoratem Ochrony Środowiska i Krajowym Zarządem Gospodarki Wodnej. Procedury wdraŜania RDW przewidują, Ŝe następnym krokiem po wyznaczeniu jednolitych części wód podziemnych jest ich

wstępna charakterystyka. Obejmuje ona następujące elementy dla kaŜdej jednolitej części wód podziemnych: dane geo-logiczne i hydrogeologiczne, dane dotyczące stanu ilościowego i jakościowego. PowyŜsze dane stanowią podstawę do oceny stanu jednolitych części wód podziemnych w oparciu o kryteria ilościowe i chemiczne z końcową oceną ‘stan dobry’ lub ‘stan słaby’. W kryterium ilościowym porównywane są wielkości dostępnych zasobów wód podziemnych w obrębie jednolitych części wód podziemnych z wielkościami poborów na tle trendu zmian zasobów. W kryterium chemicznym oceniana jest jakość wód w oparciu o istniejące klasyfikacje przy uwzględnieniu trendów zachodzących w czasie zmian chemicznych. W odnie-sieniu do jednolitych części wód podziemnych o ‘stanie sła-bym’ dokonuje się oceny stopnia ich zagroŜenia nie spełnie-niem wymogów RDW wg kryteriów ogólnych w niej zawar-tych. Zgodnie z wytycznymi przedmiotowej dyrektywy, ocenie stanu zostały poddane wody podziemne występujące w war-stwach wodonośnych, których własności hydrogeologiczne umoŜliwiają pobór wody na cele komunalne z ujęcia o wydaj-ności co najmniej 10m3/dobę lub umoŜliwiają przepływ znaczący dla kształtowania właściwych stosunków wodnych w ekosystemach bezpośrednio od wód podziemnych zaleŜ-nych. Ocena stanu objęła zatem zarówno płytkie wody gruntowe związane z ekosystemem wód powierzchniowych i ekosystemami podmokłymi, jak i wody wgłębne, stanowiące aktualne lub potencjalne źródło zaopatrzenia komunalnego.

Dyskutując o presjach na wody podziemne, w pierwszej kolej-ności musimy uwzględnić wpływ przemysłu a takŜe wpływ sto-pnia zurbanizowania danych regionów. Przemysł, zwłaszcza cięŜki, dostarcza oprócz głównych produktów takŜe odpady. Głównymi gałęziami przemysłu produkującymi odpady jest przemysł wydobywczy oraz energetyka bazująca na spalaniu węgla. Przemysł wydobywczy, to górnictwo dołowe a takŜe odkrywkowe. Nie tylko eksploatujące złoŜa węgla; takŜe róŜne rodzaje kruszywa o zastosowaniu w budownictwie. Skutkiem tego typu działalności są w przypadku wyrobisk pod-ziemnych, niezasypane sztolnie, groŜące zawaleniem, co w konsekwencji prowadzi do obniŜenia powierzchni terenu (szkody pogór-nicze). Z drugiej strony skała towarzysząca po-kładom węgla jest odpadem powęglowym, który musi być składowany. JeŜeli składowanie tego odpadu nie jest realizowane zgodnie ze sztuką inŜynierską, prowadzić to moŜe do samozapłonów, wymywania szkodliwych substancji chemicznych a takŜe obsunięcia się hałd i katastrof budowlanych. W przypadku kopalń odkrywkowych – oprócz wytwarzania odpadów towa-rzyszących wydobyciu konkretnego materiału – pojawia się problem zagospodarowania niekiedy bardzo rozległych od-krywek (dziur) w gruncie a takŜe problem znacznego obniŜenia zwierciadła wód gruntowych niekiedy na bardzo rozległym obszarze [Sarsby 2000]. Energetyka opierająca się na wykorzy-staniu jako nośnika energii elektrycznej i cieplnej węgla, produkuje 20 mln ton odpadów rocznie [Goszcz 1998].

W procesie spalania węgla w kotłach cząstki lotne, czyli popiół, unoszone są razem ze spalinami i osadzane w ekektrofiltrach. Frakcje grubsze, czyli ŜuŜel, usuwane są spod kotła mechanicz-nie lub hydraulicznie do pompowni bagrowych. Transport odpadów z elektrowni na składowiska moŜe się odbywać w sposób mechaniczny lub hydrauliczny, zaleŜnie od odległo-ści. Odpady paleniskowe znajdujące się na składowiskach powodują zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego, podło-Ŝa gruntowego i co istotne, takŜe wód gruntowych. Ujemny skutek wywierają wycieki ze składowisk popiołów do wód powierzchniowych w ich rejonie a takŜe do wód gruntowych

47

w podłoŜu [Zawisza 2001]. Coraz większa urbanizacja niesie ze sobą wytwarzanie coraz większej ilości odpadów komunalnych. Od dawna jedną z metod składowania odpadów komunalnych jest ich transport na składowiska. Jest to bardzo wygodny i tani sposób utylizacji tego typu odpadów. Niestety – zwłaszcza w naszym kraju – istnieje duŜa liczba nielegalnych składowisk (tzw. ‘dzikich’). Tego rodzaju składowiska niszczą krajobraz i zanieczyszczają wody gruntowe. Ich lokalizacja jest przypad-kowa a co za tym idzie nie są one budowane zgodnie ze sztuka inŜynierską i zasadami ochrony środowiska. NaleŜy w tym miejscu równieŜ wspomnieć o składowiskach, które od lat są składowiskami legalnymi, oficjalnymi i dopiero teraz, w chwili wdraŜania rygorystycznych wymogów UE, okazuje się ich lokalizacja nie spełnia przepisów ochrony środowiska – zwłaszcza wodnego [Dębicki i Topolnicki 1998].

Propozycja rozszerzenia programu kształcenia o zagadnienia związane z RDW

Ramowa Dyrektywa Wodna i Geotechnika Środowiska jako dyscyplina naukowo-dydaktyczna, winny się nawzajem ‘wspo-magać’. Wspólnym mianownikiem między tymi dwoma zagadnieniami jest woda, której dobry stan ma zostać osiągnię-ty do roku 2015 – co jest głównym celem RDW UE, równieŜ ta płynąca w gruncie, naraŜona na działanie czynników antropogenicznych. Ten podziemny ‘rezerwuar’ winien być chroniony wiedzą i technikami znanymi w GeoinŜynierii Środowiska. Problem jaki w tym miejscu się rodzi dotyczy edu-kacji. Studenci, jak moŜna sądzić w przewaŜającej większości nie znają problemu wdraŜania RDW, tym bardziej dyscyplina naukowa jaką jest Geotechnika Środowiska, jest przedmiotem raczej w skromnym wymiarze godzin i dotyczy studentów studiów magisterskich. MoŜna w tym miejscu zaawizować potrzebę wprowadzenia do przedmiotów związanych z geotechniką, zagadnień dotyczących wdraŜania RDW, gdyŜ – jak zostało to pokazane w niniejszym artykule – istnieje silny związek między tymi dwoma zagadnieniami. Ponadto, warto takŜe zwrócić uwagę na samą formę prowadzenia zajęć. OtóŜ, widoczny jest obecnie następujący schemat dydaktyczny –

najpierw duŜo wiadomości wstępnych, potem sporo teorii ‘naszpikowanej’ niekiedy sporą dawką matematyki i na końcu przykład zastosowania.

Mając na względzie współczesne metody wizualizacji, studenci wolą oglądnąć filmy, zobaczyć jakiś eksperyment, pojechać w teren, dostrzec problem, czy zagadnienie na ‘własne oczy’ i zadać pytanie w stylu: ‘co by było, gdyby…?’ a potem ewentualnie dostać do wypicia mały łyk teorii. MoŜna powiedzieć, Ŝe powinniśmy zmienić orientację edukacyjną i połoŜyć większy nacisk na zastosowanie teorii i wiedzy niŜ koncentrować się na matematyce i technikach obliczeniowych. Tego typu podejście jest mocno zaakcentowane w sposobie nauczania, jaki miałem moŜliwość zobaczyć będąc w Weimarze (Turyngia). Zatem, dlaczego nie zacząć stosować tego i u nas?

Źródła Benson C. H. 1999. Environmental Geotechnics in the New Millenium. Geotechnics for Developing Africa. Balkema. Rotterdam (str. 9-22).

Goszcz A. 1998. Problemy podziemnego składowania odpadów. Mat. IV Konf. Problemy zagospodarowania odpadów mineralnych. KGHM Polska Miedź S.A., Lublin, Agencja Budowy i Eksploatacji Autostrad. Warszawa (str. 111-124).

Manassero M. 1998. Education in environmental geotechnics – European practice. Environmental Geotechnics Related Problems in the East European Countries. Third International Congress on Environmental Geotechnics. Lisbon.

Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

Sarsby R. W. 2000. The geotechnical legacy of industry and society – challenges and opportunities. 3rd International Symposium on Geotechnics Related to the European Environment. Berlin (str. 3-8).

Topolnicki M., Dembicki E. 1998. Environmental Geotechnics Related Problems in the East European Countries. Third International Congress on Environmental Geotechnics. Lisbon.

Zawisza E. 2001. Geotechniczne i środowiskowe aspekty uszczelniania grubookruchowych odpadów powęglowych popiołami lotnymi. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej, nr 280. Rozprawy. Kraków.

48

15. Bezpieczeństwo zaopatrzenia w wodę w sytuacjach kryzysowych Dr inŜ. Tomasz Bergel

Katedra InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

Wprowadzenie

Jednym z najwaŜniejszych elementów środowiska przyrodni-czego są zasoby wodne, decydujące o egzystencji organizmów Ŝywych, w tym takŜe człowieka. Wobec duŜego zanieczysz-czenia wód powierzchniowych i podziemnych, problemem staje się dostarczanie odpowiedniej jakościowo wody do spoŜycia. Stąd teŜ coraz większej wagi nabierają działania mające na celu ochronę ujęć wód, zabezpieczenie przed substancjami szkodliwymi dla ludzi, doskonalenie metod uzdatniania i kontroli jakości. ZagroŜeń zanieczyszczenia wód szukać naleŜy głównie w szeroko pojmowanym przemyśle, nieuporządkowanej gospodarce ściekowej i odpadowej. Znacz-nie jednak większe obawy a nawet strach, budzą we współczes-nym świecie ataki terrorystyczne z uŜyciem środków chemicz-nych lub biologicznych. Terroryzm jest coraz powszechniejszą formą przemocy. Nie jest on jak się okazuje ‘wynalazkiem’ naszych czasów. JuŜ tysiące lat temu zatruwano Ŝywność i wodę w celu pozbycia się wrogów. Tego typu działania w przeszłości ograniczały się jednak do wąskiego kręgu ludzi sprawujących władzę lub biorących udział w wojnach. Niestety obecne działania terrorystyczne, mogą być wykonywane na szeroką skalę, zarówno przy pomocy znanych jak i nieznanych substancji toksycznych. Ataki terrorystów czy katastrofy ekologiczne są obecnie realnym zagroŜeniem dla firm wodociągowych, produkujących wodę pitną na całym świecie.

Akty terroryzmu na obiektach gospodarki wodnej

Woda i obiekty infrastruktury wodnej są stosunkowo łatwymi celami dla aktów terroryzmu. Wśród współczesnych ataków terrorystycznych odnoszących się do obiektów infrastruktury wodociągowej moŜna przykładowo wymienić: zanieczyszczenie bakteriami salmonelli wody w systemie wodociągowym miasta Dallas w USA w 1984 r. przez członków pewnej sekty religij-nej, zniszczenie przez Irak w 1991 r. znacznej części instalacji do odsalania wody morskiej w Kuwejcie, co szczególnie dotknęło ludność cywilną, chociaŜ był to akt dokonany przez regularne oddziały wojskowe jako tzw. akcja militarna czy wreszcie zanieczyszczenie zwłokami studni będących źródłem wody dla ludności cywilnej w Angoli i byłej Jugosławii w 1999 r. [Kowalczyk 2007]. Wzrost liczby akcji terrorystycznych wskazuje, Ŝe w przyszłości ich celem mogą stać się obiekty związane z gospodarowaniem wodą, które są niezwykle waŜne dla zaopatrzenia w wodę ludności i działalności gospodarczej. Obiekty te ze względu na rozmiary i lokalizację są niezwykle czułe na ataki terrorystyczne i trudne do ochrony. Przy ich zabezpieczeniu naleŜy zwrócić uwagę na rozwój nowych form działań terrorystycznych. Jakich aktów terroryzmu moŜna spodziewać się na obiektach związanych z gospodarowaniem wodą? Mogą to być przede wszystkim:

� bezpośrednie uderzenia na obiekty budownictwa wodnego (zapory, jazy, przepompownie, ujęcia wody, wodociągi czy oczyszczalnie ścieków),

� zanieczyszczenie wody utrudniające lub uniemoŜliwiające korzystanie z niej,

� cyberterroryzm (przejmowanie przy uŜyciu komputera kontroli nad urządzeniami sterującymi systemami infrastruktury wodnej) oraz

� bioterroryzm (wprowadzanie bakterii i wirusów do wody).

Biorąc pod uwagę główny cel ataku terrorystycznego jakim jest unieszkodliwienie jak największej liczby ludzi, broń biologiczna charakteryzuje się szeregiem ‘zalet’ znacznie przewyŜszając inne rodzaje broni, w tym i atomowej. Są to:

� najtańsza broń pod względem efektywności działania, � moŜliwość stosunkowo łatwego zakupu, � wyjątkowa łatwość w rozprowadzaniu, � moŜliwość zakaŜenia następnych osób od ofiar bezpośre-

dniego ataku, � zastosowanie zmutowanych wirusów utrudni, wydłuŜy lub

nawet uniemoŜliwi przeprowadzenie skutecznej akcji ratun-kowej.

Aspekty nowoczesnej gospodarki wodno- -ściekowej a działalność dydaktyczna Katedry InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

Unijna Dyrektywa dotycząca jakości wody przeznaczonej do spoŜycia przez ludzi [Dyrektywa 1998], zawiera szereg wyma-gań, które m.in. dotyczą standardów i monitoringu jakości wody [Kłos-Trębaczkiewicz i Osuch-Pajdzińska 2003]. Wyma-gania te są dobrym bodźcem do podejmowania działań mają-cych na celu zapewnienie wysokiego stopnia bezpieczeństwa zaopatrzenia ludności w wodę do spoŜycia. Jednym z narzędzi zapewnienia tego bezpieczeństwa jest system multibariera. Zakłada on zapewnienie przeciwdziałań (barier) dla kaŜdego rodzaju zagroŜenia. Nazywamy go multibarierą, gdyŜ tworzy on kompleksowe, spójny system do zwalczania róŜnych zagroŜeń. Obejmuje on zlewnię a takŜe zespół obiektów i urządzeń, które mogą oddziaływać na jakość wody. Przy-kładem, gdzie zastosowano multibarierę jest system zaopatrzenia w wodę miasta Erfurt w Niemczech. W skład tego systemu wchodzą: system odprowadzania i oczyszczania ścieków, ujęcia wody wraz ze strefami ich ochrony, rozbudowany system monitoringu stanu jakości wód, nowoczesny zakład uzdatniania wody, sieć wodociągowa, zbiorniki wody czystej oraz awaryjne źródła zaopatrzenia miasta w wodę (111 studni bezpieczeństwa) [Gruhle 2008, Zühl 2008]. W ramach systemu, ocena jakości wody do spoŜycia polega przede wszystkim na identyfikacji substancji chemicznych. Wymaga to jednak skomplikowanej i kosztownej aparatury kontrolno-pomiarowej oraz doświadczonej i odpowiednio wykształconej kadry. Poza tym badania te są czasochłonne. Nawet obecnie, uŜywając do badań prób wody najnowocześniejszej aparatury laboratoryjnej i metod, bardzo trudno jest określić faktyczną toksyczność związków chemicznych dla organizmów Ŝywych. Wykonując badania prób wody w podstawowym zakresie nie moŜna uchwycić momentu skaŜenia, gdyŜ wiele substancji toksycz-

49

nych szkodzi człowiekowi juŜ w bardzo małych stęŜeniach. Dla przykładu, dla ludzi dawka śmiertelna toksyny botulinowej, wytwarzanej przez bakterię jadu kiełbasianego wynosi zaledwie 0,1 – 0,4 µg�dm-3. Jeśli toksyczność strychniny przyjmiemy za 1, to botuliny wyniesie 700 tys. Do zatrucia 1 mld ludzi wystar-czy 100 g tej substancji. Natomiast w formie krystalicznej jest ona jeszcze bardziej toksyczna i do zatrucia 5 mld ludzi wys-tarczy zaledwie 10 µg. Synteza botuliny jest o wiele tańsza niŜ produkcja bomb atomowych [Podolski 2005].

Z wymienionych powodów, poza wymaganiami chemicznymi, których zakres stale się rozszerza, coraz większą wagę powinno przywiązywać się do badań biologicznych tzw. metod bio-indykacyjnych, posługujących się przy ocenie stopnia toksycz-ności wód organizmami Ŝywymi. W odróŜnieniu od danych chemicznych, które wskazują na stęŜenia badanych substancji w wodzie, dzięki organizmom Ŝywym ocenia się potencjalnie szkodliwe oddziaływanie równocześnie wielu czynników na dany organizm, tzw. bioindykator. Bioindykatorami (organiz-mami wskaźnikowymi) są osobniki wybranych gatunków, które w trakcie hodowli w warunkach odbiegających od ich natural-nego środowiska wykazują pewne charakterystyczne cechy lub zmiany, moŜliwe do zaobserwowania a będące ich reakcją na negatywne oddziaływanie róŜnych czynników (w tym substan-cji toksycznych). Są to najczęściej zmiany morfologiczne, fizjo-logiczne, zmiany zachowania lub śmierć organizmu (szczegól-nie w przypadku obecności toksyn). Rolę wskaźnika pełnić moŜe odpowiednio dobrany Ŝywy organizm, o znanych wyma-ganiach środowiskowych. Posiadając wiedzę nt. wymagań po-szczególnych organizmów moŜemy nie mierząc pewnych czyn-ników, lecz identyfikując występujące na danym obszarze gatunki, ocenić jakość interesującego nas terenu. Przykładem moŜe być tutaj obecność pewnych roślin w jednym środowisku a ich brak w innym.

W ostatnich latach metody bioindykacyjne wprowadza się szczególnie intensywnie w firmach produkujących wodę pitną w Niemczech i Holandii. Organizmy wskaźnikowe wykorzy-stuje się w wodociągach do oceny jakości wody zarówno ujmo-wanej (z ujęć powierzchniowych i podziemnych) jak i uzdatnio-nej. W tym celu określa się stopień toksyczności wód na bazie hodowli krótkoterminowych (biotesty), względnie teŜ prowadzi się obserwacje długoterminowe rejestrując zachowanie organiz-mów wodnych (tzw. biomonitoring). KaŜdy test biologiczny powinien charakteryzować się następującymi wymaganiami:

� w trakcie trwania testu, w przypadku braku substancji tok-sycznych, organizmy wskaźnikowe nie powinny wykazywać u bioindykatorów zakłóceń metabolizmu lub nienormal-nych zachowań,

� organizmy wskaźnikowe powinny być wraŜliwe i charakte-ryzować się szybką reakcją na szeroką gamę substancji toksycznych – zwłaszcza szkodliwych dla ludzi,

� wszelkie reakcje organizmów wskaźnikowych na obecność toksykantów powinny być w prosty sposób mierzalne i policzalne (najlepiej przy pomocy urządzeń automa-tycznych).

Jako organizmy wskaźnikowe w biotestach dla wód wykorzy-stuje się bakterie (np. z rodzajów Vibrio, Salmonella, Bacillus), glony (np. z rodzaju Chlorella, Scenedesmus), rośliny (np. z rodza-ju Lemna), pierwotniaki (np. Spirostomum ambiguum), skorupiaki (np. z rodzajów Daphnia, Gammarus) oraz ryby (np. Salmo gairdneri irideus). Do bardzo popularnych bioindykatorów w wodzie zalicza się takŜe małŜe, słodkowodne i rzadziej morskie [Podolski 2005].

Zaletą bioindykacji w wodociągach jest szybkie sygnalizowanie wykrytych przez organizm toksykantów znajdujących się w wo-dzie. Uzyskaną w ten sposób informację naleŜy rozumieć jako sumę toksyczności wszystkich szkodliwych związków chemicz-nych, które mogą znajdować się w wodzie. Rolą specjalistów z laboratoriów wodociągowych jest reakcja na ogłoszony alarm. W takim przypadku naleŜy niezwłocznie wykonać róŜnego rodzaju analizy chemiczne, w tym takŜe bardzo skom-plikowane i kosztowne. Z ekonomicznego punktu widzenia jest to korzystne, poniewaŜ analizy te moŜna ograniczyć przede wszystkim lub tylko do sytuacji alarmowych. W efekcie nastę-puje potwierdzenie alarmu i uruchomienie procedur awaryj-nych lub jego zaprzeczenie.

W przypadku organizmów Ŝywych, fałszywe alarmy nie naleŜą do rzadkich. Taką reakcję mogą wywołać nie tylko toksyny ale równieŜ inne czynniki, które trudno uznać za szkodliwe, np. obniŜenie temperatury wody, niska koncentracja tlenu, pod-wyŜszone stęŜenia Ŝelaza wywołane awariami rurociągów itp. Jak widać z powyŜszego, nie naleŜy ślepo wierzyć bioindy-katorom a decyzje o zaprzestaniu produkcji wody na stacjach pozostawić specjalistom od jej uzdatniania i badania.

Proponowane rozszerzenie programu nauczania

Z uwagi na bardzo wiele zalet jakimi odznaczają się bioindykacyjne metody oceny jakości wody, program nauczania przedmiotów z zakresu uzdatniania wody i wodociągów, powi-nien zostać rozszerzony właśnie o te metody. NaleŜałoby szczególną uwagę zwrócić na wykorzystanie ryb i małŜ słodkowodnych jako obecnie najpopularniejszych bioindy-katorów.

Wykorzystywanie jakiegoś organizmu jako wskaźnika nie moŜe być przypadkowe. Wymaga ono szeroko zakrojonych badań terenowych, których celem jest moŜliwie dokładna charaktery-styka naturalnych warunków występowania. Dobór ten powinien być równocześnie poparty eksperymentami mającymi na celu sprawdzenie, który z czynników ograniczał będzie funkcjonowanie (czynności Ŝyciowe) badanego organizmu, jak równieŜ opisywał jego reakcje stresowe wywołane przez bada-ny czynnik. Najlepszymi organizmami wskaźnikowymi są takie, które mają sprecyzowane wymagania Ŝyciowe (cechują się tzw. wąską skalą ekologiczną). Oznacza to, Ŝe szereg róŜnych czyn-ników będzie ograniczać ich funkcje Ŝyciowe lub wręcz eliminować je ze środowiska.

Mając na uwadze powyŜsze stwierdzono, Ŝe do badań biomonitoringowych najlepiej nadają się ryby [Synowiecki 2001]. Bowiem waŜnym jest fakt, Ŝe jedynym biotopem, do którego ograniczone są populacje ryb jest woda. Poza małymi wyjątkami, ani stale ani okresowo, ryby nie przebywają na lądzie, toteŜ nie mają w razie klęski większych moŜliwości ucieczki. Jednocześnie są organizmami wodnymi gabarytowo największymi i stanowią z reguły ostatnie, najwyŜsze poziomy łańcuchów pokarmowych. Tak więc skutki tego, co dzieje się niŜej, np. wśród producentów (fitoplankton, rośliny wyŜsze) czy konsumentów niŜszego rzędu (zooplankton, pierwotniaki, skorupiaki) docierają do ryb. A zatem kondycja szczytu piramidy troficznej odzwierciedla stan całego ekosystemu, skorelowanego bezpośrednio ze stanem danej części środowi-ska naturalnego. Obecnie w literaturze moŜna znaleźć opisy testów wykonywanych na ponad 100 gatunkach ryb, wraŜli-wych na toksykanty obecne w wodzie (np. pstrąg tęczowy – Salmo gairdneri irideus, bass słoneczny – Lepomis macrochirus,

50

gorbusza czyli łosoś pacyficzny – Oncorhynchus myksis czy jaź – Leucisus idus). Jakość wody ocenia się wówczas na podstawie aktywności ruchowej osobników i zmian szybkości ruchów wieczek skrzelowych. Obserwuje się takŜe odruch tzw. kaszlu, aktywność karmienia, bicie serca i śmiertelność osobników. Wykorzystuje się tu równieŜ zjawisko pływania ryb pod prąd wody (tzw. reotaksję). Kiedy do zbiornika przepływowego, w którym przebywają ryby, dostaną się substancje toksyczne, wówczas ryby przemieszczają się w kierunku odpływu wody albo teŜ w obecności toksyn tracą zdolność opierania się prądowi wody. Przy pomocy fotokomórek zainstalowanych przy wylocie wody, informacje o przemieszczaniu się ryb moŜna przenieść na komputer. Na takich zasadach funkcjonuje np. wodociąg w Zurychu.

Do bardzo popularnych bioindykatorów w wodzie zalicza się małŜe [Domek 2002]. Często w tej roli wykorzystuje się racicznicę zmienną – Dreisera polymorpha, omułka jadalnego – Mytilus edulis, skójki – rodzaj Unio oraz szczeŜuje – rodzaj Anodonta. Obecnie w Polsce moŜna zakupić gotowe systemy biomonitoringu oparte o małŜe. Są to organizmy coraz rzadziej występujące w naszych jeziorach, poniewaŜ większość tych zbiorników ma wody silnie zanieczyszczone, natomiast małŜe wymagają wody stosunkowo czystej. Preferują one wody dobrze natlenione, w których nawet przy dnie stęŜenie tlenu jest wysokie. Brak tlenu powoduje u nich spadek aktywności oddychania. MałŜe są takŜe bardzo wraŜliwe na wzrost stęŜenia gruboziarnistej zawiesiny w wodzie. Posiadają zmysł tzw. czucia chemicznego, co dodatkowo uwraŜliwia je na ewentu-alną obecność obcych dla ich naturalnego środowiska związ-ków chemicznych. Organizmy te odŜywiają się poprzez filtrację wody wyłapując z niej drobną zawiesinę. MałŜe są odporne na wpływ pewnych niekorzystnych czynników środowiskowych i potrafią się przed nimi bronić poprzez zamknięcie skorup i obniŜenie aktywności fizjologicznej. Zatem objawem pełnej ich aktywności jest całkowite otwarcie dwuczęściowej muszli lub syfonu wpustowego, przez który dostarczany jest tlen i po-karm. W sytuacji, gdy w wodzie znajdują się szkodliwe substancje, małŜe reagują natychmiastowym zamknięciem syfo-nów i muszli. Biomonitoring polega na całodobowej ober-wacji i rejestracji ruchów muszli małŜy. MałŜe przyklejone są, przy pomocy nietoksycznego kleju, jedną częścią muszli do postumentu, natomiast do drugiej przymocowany jest magnes. Magnes współpracuje z czujnikiem halotronowym odczytują-cym zmiany natęŜenia pola magnetycznego. W momencie za-mykania skorup, magnez zbliŜa się do sondy (wzrost natęŜenia pola magnetycznego) a przy otwieraniu – odsuwa (spadek na-tęŜenia). KaŜdy z czujników połączony jest z blokiem pomiaro-wym znajdującym się poza akwarium. Sygnał z sond kierowany jest do wzmacniacza i sterownika systemu, gdzie przetwarzany jest na postać cyfrową i przesyłany do komputera. W jednym akwarium znajduje się zwykle kilka małŜ. Na monitorze uzy-skujemy obraz stopnia otwarcia kaŜdej z małŜ wyraŜony w pro-centach w postaci słupków. UwaŜa się, Ŝe woda jest bezpie-czna, gdy średnia wartość otwarcia wszystkich małŜ nie obniŜy się poniŜej ustalonego poziomu alarmu wynoszącego np. 25%.

Sygnał alarmowy dźwiękowy lub świetlny, uruchamiany jest wtedy, kiedy komputer kilkakrotnie przeanalizuje dane i po-twierdzi spadek wartości średniej (poniŜej załoŜonego pozio-mu). Eliminuje to moŜliwość fałszywego alarmu spowodo-wanego indywidualnymi zmianami w zachowaniu małŜy. MałŜe w akwarium zachowują wysoką aktywność Ŝyciową przez ok. 3 miesiące. Po tym okresie notuje się jej szybki spadek i małŜe tracą swoją przydatność jako organizmy wskaźnikowe. Wtedy podejmuje się decyzję o wymianie całego zestawu. Prawdopodobnie głównym powodem obniŜenia aktywności Ŝyciowej małŜ jest brak pokarmu, poniewaŜ zasady biotestów zabraniają ich karmienia.

Podsumowanie

Firmy wodociągowe produkujące wodę pitną są obecnie naraŜone na wpływ katastrof ekologicznych spowodowanych awariami czy nawet atakami terrorystycznymi. Podejmują one róŜnego rodzaju działania zapobiegawcze w celu zabezpie-czenia się przed zanieczyszczeniem lub skaŜeniem wód. W ocenie jakości wody, poza analizami chemicznymi, powinno przywiązywać się coraz więcej uwagi do badań biologicznych, tzw. metod bioindykacyjnych, posługujących się przy ocenie stopnia toksyczności wód organizmami Ŝywymi. W odróŜ-nieniu od danych chemicznych, które wskazują stęŜenie bada-nych substancji w wodzie, dzięki organizmom Ŝywym ocenia się potencjalnie szkodliwe oddziaływanie równocześnie wielu czynników na dany organizm (tzw. bioindykator). Organizmy wskaźnikowe są trudnym do przecenienia środkiem tzw. wczesnego ostrzegania, który przypłacając często swoim Ŝyciem skaŜenie wody, która jest jego środowiskiem natural-nym, ratuje zdrowie i Ŝycie ludzi – konsumentów tej wody.

Źródła Domek P. 2002. System biomonitoringu jakości wody oparty o krajowe małŜe słodkowodne. V Międzynarodowa Konferencja Naukowo-techniczna Zaopatrzenie w wodę i jakość wód, Poznań-Gdańsk 26-28.06.2002 (str. 1-4).

Dyrektywa Rady z dnia 3 listopada 1998 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spoŜycia przez ludzi (98/83/EC).

Gruhle G. 2008. Darstellung der Wassersicherstellungsmassnahmen der Stadt Erfurt vor Ort. Materiały szkoleniowe. Erfurt.

Kłos-Trębaczkiewicz H., Osuch-Pajdzińska E., Roman M. 2003. Ekonomiczne i społeczne skutki wdroŜenia dyrektywy UE 98/83/EC, dotyczące jakości wody przeznaczonej do spoŜycia przez ludzi. Ochrona Środowiska 3/2003 (str. 3-8).

Kowalczyk P. 2007. Konflikty o wodę. Wydawnictwo Kurpisz S.A.

Podolski G. 2005. Systemy zabezpieczeń przed zanieczyszczeniem i skaŜeniem ujęć wody pitnej spowodowane akcjami terrorystycznymi i awariami. Maszynopis.

Synowiecki R. 2001. Czy ryba moŜe być bioindykatorem? Aura 2/2001 (str. 21-23).

Zühl Ch. 2008. Überblick Notwasserversorgung/Wassersicherstellung. Materiały szkoleniowe. Erfurt.

51

16. Gospodarka wodno-ściekowa a jakość i ochrona wód – specyfika rozwiązań prawnych i technicznych w Turyngii i Małopolsce

Dr inŜ. Andrzej Bogdał Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska

Wprowadzenie

W niniejszym artykule podjęto próbę przedstawienia problemów i rozwiązań, stosowanych w Turyngii (Niemcy) i Małopolsce (Polska), w zakresie gospodarki wodno-ściekowej oraz kształtowania jakości i ochrony wód powierzchniowych i podziemnych. DuŜa część przedstawionych informacji jest owocem doświadczania zdobytego przez Autora podczas po-bytu w 2008 r. w Turyngii w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci. Zanim jednak zaprezentowane zostaną główne tezy pracy, poniŜej przedstawiono syntetyczną charakterystykę obu partnerskich regionów.

Wolne Państwo Turyngia, ze stolicą w Erfurcie, ma powierzchnię 16172 km2 i w 1990 r. przystąpiło do Republiki Federalnej Niemiec a więc naleŜy do tak zwanych nowych krajów związkowych jak określa się tereny dawnej NRD. Turyngię zamieszkuje 2,34 mln mieszkańców (stan z 2005 r.), co przekłada się na gęstość zaludnienia na poziomie 145 osób/km2. Dzieli się ona na 17 powiatów ziemskich (Landkreis) oraz 6 miast na prawach powiatu i składa się łącznie z 992 gmin. Graniczy z Hesją, Bawarią, Saksonią, Saksonią-Anhalt i Dolną Saksonią. Południe tego kraju zwią-zkowego od Eisenach do Sonnenberg jest zdominowane przez górzyste pasma Lasu Turyńskiego (Grossem Beerberg – 982 m n.p.m.) i Lasu Frankońskiego, z których wypływają liczne rzeki, m.in.: Soława, Werra i Unstruta. Przez środkową Kotlinę Turyńską przebiega ze wschodu na zachód główna arteria komunikacyjna przy której leŜą miasta: Eisenach, Gotha, Erfurt, Weimar, Jena i Gera. Turyngia jest regionem przemysłowo-rolniczym, który posiada liczne ośrodki wypo-czynkowe (m.in. Oberhof) i uzdrowiska klimatyczne (Bad Salzungen, Wurzbach).

Gospodarka wodno-ściekowa a jakość wód powierzchniowych

Zgodnie z Ramową Dyrektywą Wodną UE [RDW 2000], do 2015 r. we wszystkich ciekach państw członkowskich UE powinna płynąć woda dobrej jakości. Aby uzyskać taki efekt naleŜy skanalizować i odprowadzić ścieki do nowoczesnych oczyszczalni oraz ograniczyć zanieczyszczenia dopływające do wód z obszarów uŜytkowanych rolniczo. Turyngia jest na do-brej drodze do osiągnięcia tego celu, bo juŜ obecnie z obsza-rów gmin zamieszkałych przez co najmniej 10 tys. mieszkań-ców, ścieki odpływają do oczyszczalni wyposaŜonych w urzą-dzenia do podwyŜszonej eliminacji azotu i fosforu. RównieŜ dla terenów gminnych o liczbie mieszkańców od 2 do 10 tys. zostały wybudowane wszystkie oczyszczalnie ścieków spełnia-jące wymagania Dyrektywy UE, dotyczącej oczyszczania ście-ków komunalnych [Dyrektywa 1991, TMLNU 2007a]. Problem stanowią tereny o zabudowie rozproszonej, dla których nie opłaca się budować zbiorczych oczyszczalni ścieków. Nato-miast małe przydomowe oczyszczalnie ścieków, stosowane

obecnie w Turyngii są w większości przestarzałe i nie rozwiązują problemu, poniewaŜ zdecydowana większość z nich nie oczyszcza ścieki w stopniu wystarczającym.

W Turyngii obowiązują następujące klasy jakości wód powierz-chniowych [TMLNU 2007b]:

� klasa I – wody nie obciąŜone lub bardzo słabo obciąŜone, � klasa I-II – wody słabo obciąŜone, � klasa II – wody umiarkowanie obciąŜone, � klasa II-III – wody krytycznie obciąŜone, � klasa III – wody mocno zanieczyszczone, � klasa III-IV – wody bardzo mocno zanieczyszczone, � klasa IV – wody nadmiernie zanieczyszczone.

Dzięki znacznym nakładom finansowym ponoszonym od 1991 r. na realizację zadań z zakresu gospodarki wodno-ściekowej, jakość wód na terenie Turyngii ciągle ulega poprawie.

Sukcesy w tej dziedzinie są widoczne, jeśli się weźmie pod uwagę, Ŝe jeszcze w roku 1991 tylko jakość ok. 16% wód odpowiadała I, I-II i II klasie a obecnie ponad 70% wód osią-gnęło cel jakościowy tzw. umiarkowanego obciąŜenia (II klasy jakości wód, por. rys. 1). Przyczyną tak złego stanu jakościo-wego wód, na początku lat dziewięćdziesiątych, był niski stopień podłączeń ludności Turyngii do komunalnych oczyszczalni ścieków, który wynosił zaledwie 43%. Obecnie osiągnięto stopień podłączeń wynoszący ok. 67%, jednakŜe w porównaniu do innych krajów związkowych, jest to ciągle stan niezadowalający [TMLNU 2007a].

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1991 1993 1995 1997 1999 2001 2002 2003 2004 2006

I I-II II II-III III III-IV IVKlasy jakości wody: Rys. 1 Jakość wód powierzchniowych w Turyngii (źródło:

[TMLNU 2007a])

Województwo małopolskie, ze stolicą w Krakowie, połoŜone jest na południu Polski i sięga do granicy państwa. Powstało ono w obecnym kształcie 1 stycznia 1999 r. w wyniku reformy administracyjnej. Małopolska zajmuje powierzchnię 15108 km² i jest jednym z mniejszych regionów Polski (12 miejsce w kraju). Pod względem liczby mieszkańców (3,282 mln osób) znajduje się na 4 miejscu w Polsce a gęstość zaludnienia na poziomie 216,2 osób/km2 jest jedną z najwyŜszych w kraju.

52

Województwo połoŜone jest na skrzyŜowaniu waŜnych szlaków komunikacyjnych – przez jego obszar wiodą szlaki tranzytowe ze wschodu na zachód i z północy na południe. Środowisko geograficzne województwa jest zróŜnicowane a ukształtowanie powierzchni ma w większości charakter wy-Ŝynny (w tym na południu górski). Jedynie ok. powierzchni Małopolski 9% leŜy poniŜej 200 m n.p.m., podczas gdy ponad 50% powyŜej 500 m n.p.m. W województwie jest 57 miast (w tym 3 miasta na prawach powiatu) oraz znajdują się 32 szkoły wyŜsze, liczne zabytki kultury (Kraków, Wieliczka) oraz ośrodki wypoczynkowe i uzdrowiska (Krynica, Zakopane, Rabka).

Gospodarka komunalna województwa małopolskiego w 68% bazuje na wodzie powierzchniowej, zatem bardzo waŜna dla regionu jest ochrona jakości tych wód, szczególnie zlewni powyŜej ujęć wody pitnej. W województwie małopolskim występuje dysproporcja pomiędzy długością sieci kanalizacyjnej w miastach i na wsi, chociaŜ sytuacja ta ulega poprawie. W 2000 r. kanalizacje wiejskie stanowiły 36,7% ogółu długości sieci kanalizacyjnej, natomiast w 2005 r. juŜ 52%. W 2005 r. z sieci kanalizacyjnej korzystało 48,8% ludności. Odsetek ludności na wsi korzystającej z kanalizacji wynosił 15,8%, natomiast w miastach 82,4% (w 2004 r. wartości te wynosiły odpowiednio: 13,7% oraz 81,8%). W województwie małopol-skim obserwuje się wzrost ilości oczyszczalni komunalnych – ich liczba wzrosła ze 194 w roku 2000 do 227 w 2005 r. Skutkuje to zwiększeniem odsetka ludności obsługiwanej przez komunalne oczyszczalnie ścieków (w 2000 r. wynosił on 47,0%, natomiast w 2005 r. nastąpił wzrósł do 52,2% ogółu ludności), co jest pozytywnym symptomem w zakresie ochrony wód [Sepioł i in. 2005].

W Polsce i Małopolsce obowiązują następujące klasy jakości wody [Rozporządzenie 2004]:

� klasa I – wody o bardzo dobrej jakości (wody nieobcią-Ŝone),

� klasa II – wody dobrej jakości (wody słabo obciąŜone), � klasa III – wody zadowalającej jakości (wody umiarkowanie

obciąŜone), � klasa IV – wody niezadowalającej jakości (wody mocno za-

nieczyszczone) oraz � klasa V – wody złej jakości (wody nadmiernie zanieczysz-

czone).

61

63

26

24

13

13

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

2004

2005

I II III IV VKlasy jakości wody: Rys. 2 Jakość wód powierzchniowych w woj. małopolskim

w punktach monitoringu diagnostycznego (źródło: [Sepioł i in. 2006])

W 2005 r. na obszarze województwa małopolskiego kontrolowano jakość wód 93 rzek i potoków (na długości 1,3 tys. km) oraz 6 zbiorników zaporowych – łącznie w 147 punktach pomiarowo-kontrolnych. Wyniki oceny jakości wód, którą przeprowadzono wg pięcioklasowego systemu kwalifikacji [Rozporządzenie 2004], dla 28 badanych rzek w 46 punktach monitoringu diagnostycznego przedstawia rys. 2. W 2005 r. stan jakości wód powierzchniowych w woje-wództwie małopolskim nie wyglądał najlepiej, poniewaŜ nie

stwierdzono występowania wody klasy I i II, w 29 (63%) punktach pomiarowych jakość wody odpowiadała kategorii III a w 6 (13%) stwierdzono wody złej jakości tj. V klasy.

Strefy ochronne wód podziemnych

Strefy ochronne ujęć wód podziemnych ustanawia się w celu zapewnienia odpowiedniej jakości wody ujmowanej do zaopa-trzenia ludności w wodę przeznaczoną do spoŜycia oraz za-opatrzenia zakładów wymagających wody wysokiej jakości a takŜe w celu zapewnienia niezbędnej wydajności ujęcia.

Woda gruntowa wykorzystywana do picia moŜe być ujmowana tylko w takich miejscach, gdzie istnieje gwarancja odpowiedniej jej ilość i tam gdzie zapewniona jest jej ochrona a co za tym idzie jej dobra jakość. W sąsiedztwie ujęć ustanawia się strefy ochrony, które z reguły obejmują całą zlewnię, z której woda płynie do ujęcia wodnego. W Turyngii teren wokół ujęcia jest dzielony na 3 strefy [TMLNU 2004]:

� I strefa ochrony – to ciasny obręb bezpośrednio przylegający do ujęcia, w którym znajdują się urządzenia pozyskiwania wody. W strefie tej istnieje surowy zakaz wprowadzania jakikolwiek zanieczyszczeń oraz zakaz uŜyt-kowania gruntów do celów niezwiązanych z eksploatacją ujęcia wody.

� II strefa ochrony – jest z reguły wyznaczana czasem prze-pływu wody gruntowej od zewnętrznego obrysu tej strefy do ujęcia, który powinien wynosić przynajmniej 50 dni. W tym czasie drobnoustroje chorobotwórcze obumierają a więc niebezpieczeństwo epidemii zostaje zaŜegnane. W strefie tej istnieje wiele ograniczeń dotyczących uŜyt-kowania terenu, jednakŜe za te niedogodności właściciele np. pól uprawnych otrzymują odszkodowania.

� III strefa ochrony – rozciąga się (jeśli tylko moŜliwe) aŜ do granicy zasięgu zlewni ujęcia i obejmuje przy tym całą dopływającą do ujęcia masę wody. W strefie tej obowiązuje zakaz stosowania jakikolwiek związków chemicznych, szczególnie tych o długoterminowym okresie oddziaływa-nia.

W Polsce – a co za tym idzie w Małopolsce – sprawę stref ochronnych reguluje Prawo wodne [Ustawa 2001]. Zgodnie z tą ustawą, strefę ochronną stanowi obszar, na którym obowiązują zakazy, nakazy i ograniczenia w zakresie uŜytko-wania gruntów oraz korzystania z wody. Strefy ochronne dzieli się na teren ochrony: bezpośredniej i pośredniej.

Teren ochrony bezpośredniej powinien być ogrodzony i wy-posaŜony w tablice zawierające informacje o ujęciu wody. Na tym terenie zabronione jest uŜytkowanie gruntów do celów niezwiązanych z eksploatacją ujęcia wody. Na terenie ochrony bezpośredniej ujęć wód naleŜy: odprowadzać wody opadowe w sposób uniemoŜliwiający przedostawanie się ich do urządzeń słuŜących do poboru wody; odprowadzać poza granice terenu ochrony bezpośredniej ścieki z urządzeń sanitarnych, przeznaczonych do uŜytku osób zatrudnionych przy obsłudze urządzeń słuŜących do poboru wody oraz ograniczyć do niezbędnych potrzeb przebywanie osób niezatrudnionych przy obsłudze urządzeń słuŜących do poboru wody [Ustawa 2001].

Teren ochrony pośredniej ujęcia wód podziemnych obejmuje obszar zasilania ujęcia wody; jeŜeli czas przepływu wody od granicy obszaru zasilania do ujęcia jest dłuŜszy od 25 lat, strefa ochronna powinna obejmować obszar wyznaczony 25-letnim czasem wymiany wody w warstwie wodonośnej. Na terenach

53

ochrony pośredniej moŜe być zabronione lub ograniczone wykonywanie robót oraz innych czynności powodujących zmniejszenie przydatności ujmowanej wody lub wydajności ujęcia.

Na właścicieli gruntów połoŜonych na terenie ochronnym moŜe być nałoŜony obowiązek stosowania odpowiednich upraw rolnych lub leśnych a takŜe zlikwidowania nieczynnych studni oraz, na ich koszt, ognisk zanieczyszczenia wody.

Z przedstawionych informacji wynikają róŜnicę jakie występują w związku z ustalaniem stref ochronnych ujęć wód pod-ziemnych w Turyngii i Małopolsce. Po pierwsze róŜnica wy-nika w ilości podstref (3 i 2), po wtóre w sposobie ustalania zasięgu stref. Ponadto w Niemczech w związku z ogranicze-niami w uŜytkowaniu właściciele terenów otrzymują rekom-pensatę a w Polsce jest na nich nałoŜonych jedynie obowiązek przestrzegania nakazów, co nie stwarza sprzyjających warun-ków do ich poszanowania.

Wykorzystanie GIS w gospodarce wodno- -ściekowej

Firma Stadtwerke Erfurt Gruppe (SWE) jest koncernem ko-munalnym podlegającym miastu Erfurt. Zajmuje się ona dy-strybucją energii, gazu, ciepła, wody oraz usuwaniem ścieków i obsługą obiektów rekreacyjnych (np. basenów). Ponadto fir-mie tej podlega komunikacja miejska oraz zarządza ona mająt-kiem trwałym miasta tj. torami tramwajowymi, przystankami itp.

Od 1995 r., pomimo braku wymogu federalnego, firma SWE tworzy przy wykorzystaniu narzędzi GIS map cyfrowych infra-struktury technicznej miasta Erfurt. W odniesieniu do sieci wo-dociągowych prace zostały juŜ zakończone a w przypadku in-nych mediów są w 94% zrealizowane. Przy opracowaniu tych materiałów cyfrowych korzystano z map klasycznych w skali 1:250, 1:500 i 1:1000, bezpośrednich pomiarów geodezyjnych oraz z oprogramowania: Oracle 9.2.0.1, SICAD/open V7.0, aplikacje UTE, UTGW, UTH V 4.0A30, GISMobil2000 i SICAD-IMS.

Obecnie mapy cyfrowe, które są obsługiwane przy pomocy programu GISMobil2000, umieszczone są na serwerze firmy SWE a dostęp do nich mają tylko osoby upowaŜnione. System ten słuŜy do zarządzania sieciami a w szczególności do usta-lania miejsc awarii i podejmowania decyzji o ich usuwaniu.

Po otrzymaniu od mieszkańca dokładnych informacji o miejscu oraz rodzaju awarii (np. sieci wodociągowej), pracownik dyŜurny firmy SWE odszukuje to miejsce na mapie cyfrowej (przy pomocy wyszukiwarki) i zaznacza je specjalnym symbolem. Następnie wpisuje do bazy danych informacje nt. uszkodzenia sieci oraz wybiera rodzaj samochodu pogotowia technicznego jaki powinien zostać wysłany w miejsce awarii.

Potem zapisuje te informacje w systemie, które są automa-tycznie drukowane w dziale napraw. Na podstawie tych infor-macji grupa remontowa zabiera odpowiedni sprzęt i jedzie na miejsce awarii a po jej usunięciu informuje o tym telefonicznie

pracownika dyŜurnego, który z mapy cyfrowej usuwa znak awarii. W ten sposób akcja jest zakończona. Informacje o wszystkich uszkodzeniach sieci są przechowywane w sys-temie i słuŜą do automatycznej analizy awaryjności poszcze-gólnych jej odcinków.

Podsumowanie i propozycje rozszerzenia programu nauczania

Doświadczenie które uzyskano podczas tygodniowego pobytu w Turyngii warte są wykorzystania w nowoczesnym kształceniu akademickim. Podczas prowadzenia ćwiczeń z przedmiotu Ocena oddziaływania na środowisko, na pewno wykorzystana zostanie wiedza nt. stref ochronnych wód oraz oddziaływania na środowisko oczyszczalni ścieków pracujących w róŜnych technologiach. W zakresie wykładów i ćwiczeń z przedmiotu Kształtowanie zasobów wodnych w krajobrazie wiejskim, przedstawione zostaną działania jakie naleŜy podjąć, aby – podobnie jak w Turyngii – właściwie kształtować i zarządzać stosunkowo niewielkimi i niekorzystnie przestrzennie rozmie-szczonymi zasobami wodnymi naszego kraju. Ponadto duŜy nacisk postawiony zostanie na zagadnienia związane z pra-widłowym prowadzeniem gospodarki wodno-ściekowej oraz realizacją wytycznych RDW i Kodeksu Dobrej Praktyki Rolniczej [Ministerstwo 2004], w celu poprawy jakości wód odpływających z terenów wiejskich.

Ponadto, co najmniej 30% czasu przeznaczonego na ćwiczenia z przedmiotu Systemy informacji przestrzennych (w tym GIS) przeznaczone zostanie na two-rzenie map cyfrowych i baz danych związanych z infrastrukturą sanitarną.

Źródła Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

Dyrektywa Rady z dnia 21 maja 1991 r. dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych (91/271/EWG).

Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt (TMLNU). 2007a. Beseitigung von kommunalem Abwasser im Freistaat Thüringen. Lagebericht 2006. Erfurt.

Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt (TMLNU). 2007b. Wie funktioniert eine Kläranlage? Erfurt.

Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt (TMLNU). 2004. Grundwasser – die unsichtbare Ressource. Erfurt.

Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Ministerstwo Środowiska. 2004. Ko-deks Dobrej Praktyki Rolniczej. Warszawa.

Sepioł J. (red.) i in. 2006. Województwo Małopolskie 2005. Urząd Marszał-kowski Województwa Małopolskiego, Kraków.

Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne (Dz.U.2001.115.1229).

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 lutego 2004 r. w sprawie klasyfikacji dla prezentowania stanu wód powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu oraz sposobu interpretacji wyników i prezentacji stanu tych wód (Dz.U.2004.32.284).

54

17. Przydomowe oczyszczalnie ścieków z osadem czynnym jako uzupełniający element systemu unieszkodliwiania ścieków na terenach wiejskich – wady i zalety

Dr inŜ. Piotr Bugajski Katedra InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

Wprowadzenie

Przydomowe oczyszczalnie stanowią nieodłączny element kompleksowego odprowadzania i unieszkodliwiania ścieków na terenach wiejskich. Dotyczy to zarówno Polski jak i Niemiec. Wizyta studialna w Turyngii w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci, była doskonałym uzupeł-nieniem wiedzy nt. technologii, rozwiązań technicznych oraz eksploatacji tych obiektów na terenach wiejskich Turyngii. Dodatkową, bardzo waŜną informacją przekazaną na wykła-dach zorganizowanych przez Burmistrza Gminy Schlossvip-pach było wskazanie na podstawowe zalety i wady przydomo-wych oczyszczalni z osadem czynnym. Jest to szczególnie cenna informacja dla przyszłego uŜytkownika tych obiektów.

Gospodarka ściekowa w gminach wiejskich w Polsce, ze względu na duŜe rozproszenie zabudowy oraz zmienne ukształtowanie terenu, opiera się zwykle na dwóch systemach odprowadzania i unieszkodliwiania ścieków. Pierwszy system to zbiorcze oczyszczalnie obsługujące jedną lub kilka miejscowości, natomiast drugi to indywidualne systemy czyli przydomowe oczyszczalnie ścieków. Szacuje się Ŝe na terenach wiejskich ok. 50% mieszkańców będzie korzystało z drugiego rozwiązania, czyli z róŜnych systemów przydomowych oczyszczalni ścieków.

W ostatnich latach obserwuje się w Polsce duŜy wzrost zainteresowania budową małych i przydomowych oczyszczalni ścieków [BłaŜejewski 2003a]. Wynika to z rosnącej świadomoś-ci ekologicznej społeczeństwa a takŜe z wejścia w Ŝycie Rozpo-rządzenia o samorządzie gminnym [Rozporządzenie 1990], Ustawy o zagospodarowaniu przestrzennym [Ustawa 1994a] i Ustawy Prawo Budowlane [Ustawa 1994b] oraz Ramowej Dyrektywy Wodnej UE [RDW 2000]. Wszystkie te akty prawne nakazują, aby w pozwoleniu na budowę określone było, gdzie będą odprowadzane ścieki bytowe w trakcie uŜytkowania bu-dynków przez mieszkańców. Do niedawna najpopularniejszym sposobem odprowadzania ścieków – jeśli gospodarstwo nie miało dostępu do zbiorczego systemu odprowadzania ścieków – był wybieralny dół gnilny, czyli popularne szambo.

Przy czym naleŜy nadmienić, iŜ wiele tego typu obiektów wykonanych było nieprawidłowo, czego skutkiem jest zanieczyszczenie gruntów oraz wód powierzchniowych i pod-ziemnych [BłaŜejewski 2003b]. Szczególnie niebezpieczne jest skaŜenie wód podziemnych, gdyŜ zdolność ich samooczysz-czania się jest duŜo mniejsza niŜ wód powierzchniowych. Kontrola takich obiektów jest niezwykle trudna a czasem wręcz niemoŜliwa. W związku z tym, jeśli to jest moŜliwe, naleŜy zastąpić szambo przydomową oczyszczalnią, która będzie oczyszczać ścieki w miejscu ich powstania a tym samym nie będzie stwarzać zagroŜenia dla środowiska [Bugajski i Ślizowski 2003]. W takim przypadku przyszły uŜytkownik staje przed dylematem, jaki system oczyszczania zastosować. Najczęściej jedynym kryterium wyboru oczyszczalni jest cena obiektu.

Informacje podane w folderach reklamujących oczyszczalnie przewaŜnie są cząstkowe, tzn. wymienione są zalety obiektów, natomiast nie umieszcza się informacji nt. ich wad [Kaczor i Bugajski 2005].

Opis obiektów

Przydomowe oczyszczalnie ścieków z niskoobciąŜonym osa-dem czynnym są wykonane jako jedno zbiornikowe lub dwu zbiornikowe.

Obiekty jedno zbiornikowe wykonane są z polipropylenu uformowanego w kształcie walca. Wnętrze oczyszczalni podzielone jest na trzy niezaleŜne komory, w których zachodzą waŜne dla technologii oczyszczania procesy. W pierwszej komorze (denitryfikacji) zachodzą procesy beztlenowego rozkładu zanieczyszczeń. W drugiej komorze (nitryfikacji) dzięki napowietrzaniu zachodzą procesy tlenowe. Na dnie tej komory znajduje się dyfuzor rurkowy wprowadzający drobne pęcherzyki powietrza do ścieków. Źródłem spręŜonego powietrza jest japońska dmuchawa zainstalowana w domu właściciela. Trzecia komora (separacji) spełnia rolę osadnika wtórnego. Poziomy przekrój poprzeczny tej komory zwiększa się idąc od dna ku górze w kierunku zwierciadła ścieków, co poprawia efektywność separacji opadających zanieczyszczeń. Doprowadzenie ścieków surowych do oczyszczalni stanowi rura z PCV o średnicy 150 mm. Odpływ ścieków oczysz-czonych jest zlokalizowany w komorze separacji i sta-nowi go rura z PCV o średnicy 150 mm.

Oczyszczalnie dwu zbiornikowe posiadają dwa zbiorniki, gdzie pierwszy z nich stanowi osadnik wstępny, natomiast drugi zespolony bioreaktor z osadnikiem wtórnym. Osadnik wstępny podzielony jest na dwie komory (I i II). Sposób ukształtowania przegród wewnętrznych osadnika zapewnia zatrzymanie w I komorze większość tłuszczów i łatwo sedymentujących cząstek stałych dopływających ze ściekami surowymi. Wstępnie oczyszczone ścieki trafiają przez otwór w przegrodzie do II komory osadnika, gdzie następuje dalsza sedymentacja osadów. Z osadnika wstępnego ścieki wypływają grawitacyjnie przez samoczynnie działający pływak retencyjny zamontowany na elastycznym przegubie umoŜliwiającym dostosowanie jego połoŜenia do zmiennego poziomu ścieków. Krawędź prze-lewowa pływaka zapewnia równomierny przepływ ścieków do komory napowietrzania niezaleŜnie od chwilowego ich spię-trzenia w osadniku. Buforując ładunek ścieków pływak ten zabezpiecza oczyszczalnię przed wypłukaniem osadu czyn-nego.

Następnym etapem oczyszczania jest stopień biologiczny. Ścieki oczyszczone mechanicznie wpływają do komory napowietrzania będącej wydzieloną konstrukcyjnie przestrzenią drugiego zbiornika oczyszczalni, którego płaszcz zewnętrzny jest równocześnie ścianą wewnętrzną osadnika wtórnego.

55

W komorze napowietrzania znajdują się organizmy osadu czynnego a tlen niezbędny dla ich prawidłowego fun-kcjonowania dostarczany jest przez dyfuzor napowietrzający. W komorze napowietrzania ścieki przebywają ok. 24 godziny, po czym dostają się do zewnętrznej części zbiornika, gdzie pozbawiane są zawiesiny (klarowane). Po wyklarowaniu trafiają do koryta zbierającego z pilastą krawędzią przelewową zapewniającą laminarny, powierzchniowy odbiór ścieków z osadnika. Cały układ uzupełniają dwie recyrkulacje, działające w oparciu o pompy mamutowe, zawracające ścieki oczysz-czone i osad nadmierny ustabilizowany tlenowo do I komory osadnika wstępnego. Ścieki oczyszczone mają na celu roz-cieńczenie i odświeŜenie ścieków surowych, natomiast osad nadmierny jest tam magazynowany. Nad wszystkimi procesami zachodzącymi w oczyszczalni czuwa elektryczny zespół zasilająco-sterujący zlokalizowany w metalowej szafce obok oczyszczalni. Zapewnia on zasilanie, sterowanie i zabezpie-czenie poszczególnych odbiorników energii elektrycznej oraz informuje o awariach. W zespole tym znajduje się równieŜ spręŜarka powietrza, która współpracując z poszczególnymi elektrozaworami, powoduje pracę pomp mamutowych oraz dostarcza powietrze do dyfuzora napowietrzającego.

Proponowane rozszerzenie programu nauczania w zakresie projektowania (doboru) obiektów oraz prawidłowej eksploatacji

W przypadku przydomowych oczyszczalni stosuje się dobór katalogowy wielkości obiektu w zaleŜności od ilości obsługi-wanych mieszkańców lub ilości zuŜywanej wody (odprowadza-nych ścieków). Jak wynika z doniesień literaturowych właśnie w tym pierwszym etapie popełniane są najczęstsze błędy w doborze obiektów. Na terenach wiejskich zuŜycie wody na jednego mieszkańca często nie przekracza 80 do 100 dm3⋅d-1 [Bergel i Bugajski 2008, Bugajski i Kaczor 2007, Pawełek i in. 2007]. Z tej wartości naleŜy odjąć jeszcze tak zwane bezzwrotne zuŜycie wody tj. woda przeznaczona dla zwierząt, mycie pojazdów, podlewanie zieleńców itp. Natomiast do doboru oczyszczalni często przyjmuje się wartość 150 dm3⋅M-

1·d-1, czyli średnią ilość wody zuŜywanej przez mieszkańców miast. Mając na uwadze róŜnicę pomiędzy teoretyczną a faktyczną ilością dopływających ścieków oczyszczalnia moŜe być niedociąŜona hydraulicznie nawet o 50%. Pierwszym waŜnym punktem w programie nauczania będzie prawidłowe określenie faktycznej ilości dopływających ścieków i dobór odpowiedniej wielkości obiektu dla danego gospodarstwa lub grupy gospodarstw.

Kolejnym waŜnym aspektem oprócz ilości ścieków jest ich jakość, czyli ładunek zanieczyszczeń zawartych w ściekach. NaleŜy pamiętać, iŜ obiekty te pracują w oparciu o nisko-obciąŜony osad czynny. Do tego typu oczyszczalni moŜna odprowadzać tylko ścieki bytowe. KaŜdy inny rodzaj ścieków posiadający duŜo większy lub duŜo mniejszy ładunek zanieczyszczeń organicznych spowoduje zakłócenia pracy obiektu. Drugim punktem rozszerzającym program nauczania będzie określenie i omówienie rodzaju ścieków jaki moŜna dostarczyć do oczyszczalni i jakie negatywne skutki moŜe spo-wodować dostarczenie innych ścieków (np. gnojowicy lub ście-ków deszczowych).

Przydomowe oczyszczalnie ścieków pracujące w oparciu o osad czynny są urządzeniami skomplikowanymi technolo-gicznie aczkolwiek pracują bezobsługowo. Bezobsługowo nie

znaczy Ŝe nie wymagają Ŝadnej obsługi w trakcie pracy. Przede wszystkim naleŜy pamiętać o systematycznym, okresowym wybieraniu osadów z osadnika wstępnego oraz o sprawdzaniu ilości mikroorganizmów osadu czynnego. Ta druga czynność jest bardzo prosta i nie wymaga sprzętu ani fachowej wiedzy. MoŜe ją wykonać kaŜdy uŜytkownik takiego obiektu, mając wyskalowaną menzurkę szklaną o objętości 1 dm3. Raz w na miesiąc naleŜy sprawdzić ilość osadu czynnego w podanej objętości po półgodzinnej sedymentacji w menzurce. Kolejnym punktem w programie będzie zatem określenie prawidłowej eksploatacji, poczynając od rozruchu obiektu poprzez czas pracy uwzględniając równieŜ okresy zakłóceń pracy.

Podsumowanie

Podstawową rzetelną informacją dla przyszłego uŜytkownika przydomowych oczyszczalni ścieków z osadem czynnym jest poznanie zalet i wad tego typu obiektów.

Do zalet naleŜy zaliczyć małą powierzchnię potrzebną do zainstalowania takiego obiektu. Powierzchnia pod instalację tego typu obiektu to kilka lub kilkanaście m2. W porównaniu np. do drenaŜu rozsączajcego, którego powierzchnia wynosi kilkaset m2 oraz dodatkowo powierzchnia potrzebna pod wykonanie osadnika gnilnego. Kolejną zaletą jest niski koszt eksploatacyjny. Koszt oczyszczenia 1 m3 ścieków wynosi ok. 2 do 3 PLN. W skład tej ceny wchodzi energia elektryczna potrzebna do pompy napowietrzającej dyfuzor oraz koszt wywozu (2 razy w roku) osadów z osadnika wstępnego.

Mając na uwadze małą zamoŜność największej grupy odbiorców tego typu urządzeń czyli mieszkańców wsi do wad naleŜy zaliczyć cenę obiektu, która waha się w graniach od 10 do 15 tys. zł dla pojedynczego gospodarstwa. Dlatego waŜnym aspektem jest aby te obiekty mogły być dofinan-sowane z innych źródeł niŜ tylko z ‘kieszeni’ uŜytkownika. Tak jak istnieje dofinansowanie zbiorczych systemów kanalizacyj-nych mając na uwadze kompleksowe skanalizowanie kaŜdej gminy powinno się dofinansować przydomowe oczyszczalnie ścieków. Kolejną wadą tego typu obiektu jest konieczność nadzoru fachowego nadzoru nad rozruchem oraz takiego samego nadzoru nad ponownym uruchomieniem po awarii urządzenia. Właściciel tego urządzenie nie posiadający właści-wego sprzętu oraz wiedzy nie jest wstanie ponownie urucho-mić i sprawdzić prawidłowość działania oczyszczalni. Mając na uwadze coraz większą liczbę powstających przydomowych oczyszczalni na terenach gmin wiejskich w Polsce w kaŜdej gminie powinien być odpowiednio wykwalifikowany pracownik kompleksowo zajmujący się dworactwem oraz późniejszym nadzorem tych obiektów.

Źródła BłaŜejewski R. 2003a. Jakie technologie oczyszczania małych ilości ścieków sprzyjają ekorozwojowi ?. VIII Ogólnopolskie Sympozjum Szkoleniowe Projektowanie, Budowa i Eksploatacja Przydomowych Oczyszczalni Ścieków, Kiekrz 19-21.02.2003.

BłaŜejewski R. 2003b. Kanalizacja Wsi. PZIiTS Oddział Wielkopolski. Poznań.

Bergel T., Bugajski P. 2008. Wpływ wybranych czynników na bezzwrotne zuŜycie wody w gospodarstwach wiejskich. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 9/2008 (str. 60-63).

56

Bugajski P., Kaczor G. 2007. Struktura zuŜycia wody przez uŜytkowników wodociągu w gminie Drwinia. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 2(2007). PAN o/Kraków, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi (str. 81-88).

Bugajski P., Ślizowski R. 2003. Przydomowe kontenerowe oczyszczalnie jako uzupełniający element systemu unieszkodliwiania ścieków w gminie Pałecznica. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, z. 404.

Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

Kaczor G., Bugajski P. 2005. Wpływ wybranych czynników na efekt oczyszczania ścieków w przydomowej oczyszczalni typu Turbojet EP-2. Gaz, Woda i Technika Sanitarna nr 11, Wydawnictwo Sigma NOT, Warszawa.

Pawełek J., Bugajski P., Kaczor G. 2007. The use of BIOCOMPACT and TURBOJET treatment plants for disposal of wastes from public utilities in non–urbanized areas. Polish Journal of Environmental Studies Vol. 16, No. 3B, 2007 (str. 392-395).

Rozporządzenia Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 8 marca 1990 r. o samorządzie terytorialnym (Dz.U.1990.16.95).

Ustawa z dnia 7 lipca 1994a r. o zagospodarowaniu przestrzennym (Dz.U.1994.89.415).

Ustawa z dnia 7 lipca 1994b r. Prawo budowlane (Dz.U.1994.89.414).

Ustawa z dnia 8 marca 1990 r. o samorządzie gminnym (Dz.U.1990.16.95).

57

18. Zastosowanie modeli badawczych w dydaktyce w zakresie przydomowych oczyszczalni ścieków

Dr inŜ. Krzysztof Chmielowski Katedra InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

Wprowadzenie

W Ŝyciu kaŜdego człowieka woda stanowi nieodzowny element jego egzystencji. W gospodarstwie domowym zuŜywana jest ona przez nas codziennie do podstawowych czynności w róŜnej ilości zaleŜnej od wielu czynników [Szpindor 1998, Obarska-Pempowiak 1996, Sikorski 1994a, Sikorski 1994b, Sikorski 1989]. Z tak zuŜytej wody powstają ścieki bytowe. Zawierają one znaczne ilości zanieczyszczeń, które uniemoŜ-liwiają odprowadzenie ich do naturalnych odbiorników.

Pod-stawowym sposobem na odprowadzenie ścieków do naturalnego odbiornika bez ryzyka jego skaŜenia bądź pogorszenia warunków biotycznych, jest zmniejszenie wartości poszczególnych zanieczyszczeń. Problem ten moŜna rozwiązać przez wybudowanie oczyszczalni ścieków.

Na terenach gdzie nie moŜna wykonać kanalizacji grawita-cyjnej, dobrą alternatywą staje się kanalizacja ciśnieniowa lub podciśnieniowa [Myczka 2001]. Natomiast w przypadku, gdy nie moŜna zastosować wyŜej przedstawionych rozwiązań a budowa szczelnego dołu bezodpływowego (szamba) w aspekcie czasu jest nieopłacalna, doskonałym rozwiązaniem okazuje się budowa przydomowej oczyszczalni ścieków [ Jucherski 2000, Świgoń 2001].

Negatywnym zjawiskiem, zwłaszcza na terenach wiejskich staje się zastępowanie nieeksploatowanych studni szambami a do-tyczy to sytuacji, gdy na wsi jest budowany wodociąg. Znaczna część gospodarstw posiadająca szamba, ze względu na znaczne koszty wywozu ścieków samochodami asenizacyjnymi, wybiera rozszczelnienie samej konstrukcji bądź odprowadzanie nadmiaru ścieków do przydroŜnych rowów lub cieków [BłaŜejewski 1995].

W związku ze wstąpieniem Polski do UE nastąpiło Dos-tosowanie przepisów w zakresie gospodarki wodno-ściekowej w naszym kraju. Jest to sytuacja korzystna dla środowiska naturalnego i pozwoli na szybszy rozwój sieci wodociągowej i kanalizacyjnej, zwłaszcza na terenach wiejskich. W ostatnich latach obserwuje się zwiększony nacisk na rozwój gospodarki ściekowej w Polsce [Grzybek i Leszczyńska 2000]

BłaŜejewski [2000a] podaje, Ŝe budowa przydomowych oczysz-czalni ścieków jest ekonomicznie uzasadniona, gdy średnia długość grawitacyjnego kolektora kanalizacyjnego przypadająca na jedno gospodarstwo przekracza kilkanaście metrów. Z kolei Martijnse [1999] proponuje budowę przydomowej oczyszczalni ścieków gdy, długość kolektora doprowadzającego do sieci kanalizacyjnej, przeliczona na jednego równowaŜnego miesz-kańca, przekracza 30 m.

Istotnym czynnikiem decydującym o efektywności oczysz-czania ścieków jest poprawna eksploatacja przydomowej oczyszczalni ścieków. W przypadku szeregu oczyszczalni skła-dających się w pierwszej części z osadnika gnilnego istotne jest regularne wywoŜenie osadów nagromadzonych w tym urzą-dzeniu.

Przydomowe oczyszczalnie ścieków jako alternatywa unieszkodliwiania ścieków bytowych na obszarach wiejskich

Oczyszczanie ścieków na terenach niezurbanizowanych jest w dalszym ciągu nierozwiązane. Na terenach o rozproszonej zabudowie i zróŜnicowanej konfiguracji terenu unieszkodliw-wiane ścieków bytowych moŜna realizować poprzez przydo-mowe oczyszczalnie ścieków. Szeroki wachlarz oferowanych rozwiązań w zakresie oczyszczania najmniejszych ilości ście-ków pochodzących z pojedynczego gospodarstwa moŜe spo-wodować kłopoty potencjalnego uŜytkownika z wyborem technologii oczyszczania.

Decyzja o wyborze rodzaju oczyszczalni powinna być grun-townie przeanalizowana, poniewaŜ niewłaściwy wybór moŜe skutkować problemami eksploatacyjnymi w przyszłości oraz karami finansowymi nakładanymi za nieprawidłowe oczysz-czanie ścieków [Bugajski i Ślizowski 2006]. DuŜa róŜnorodność oczyszczalni ścieków oferowanych na rynku ma zalety, jak i wady. Zaletami niewątpliwie są ceny a mianowicie im większa konkurencja tym produkty tańsze. Podstawową wadą wielu oczyszczalni jest ich niska skuteczność oczyszczania ścieków. Wynika to ze specyfiki ścieków jakie dopływają do oczysz-czalni. Są to najczęściej ścieki o znacznie zróŜnicowanych stęŜeniach zanieczyszczeń, dodatkowo sytuacje potęguje nie-równomierny dopływ ścieków w ciągu doby tygodnia czy roku.

MoŜna wymienić następujące rodzaje przydomowych oczysz-czalni, działające w oparciu o:

� procesy osadu czynnego, � filtrację i oczyszczanie biologiczne poprzez błonę tworząca

się na powierzchni złoŜa filtracyjnego (wymienić tu naleŜy: drenaŜ rozsączający, kopiec filtracyjny, studnie chłonną, fil-try piaskowe o przepływie pionowym oraz poziomym),

� złoŜe biologiczne z wypełnieniem naturalnym lub sztucz-nym,

� oczyszczalnie hydrobotaniczne oraz � oczyszczalnie hybrydowe (połączenie technologii osadu

czynnego i złoŜa biologicznego).

Modele badawcze w zakresie przydomowych oczyszczalni ścieków

Znaczna część badań dotycząca przydomowych oczyszczalni ścieków moŜe być przeprowadzona wyłącznie na modelach badawczych ze względu na brak moŜliwości wykonania ich w terenie. Przykładem takim moŜe być określenie wpływu średnicy uziarnienia złoŜa filtracyjnego w filtrach piaskowych na skuteczność usuwania zanieczyszczeń. Badanie określenia wpływu frakcji wypełnienia na efekt oczyszczenia ścieków jest trudne do wykonania w terenie, gdyŜ znalezienie obiektów

58

podobnych do siebie a róŜniących się jedynie frakcją uziar-nienia złoŜa nastręcza powaŜny problem. Wykonawcy przydo-mowych oczyszczalni ścieków wykonując je w danym terenie decydują się często na podobne a nawet takie same wypeł-nienie złoŜa filtrów piaskowych. Ponadto trudno jest porównać w terenie kilka oczyszczalni – nawet tak samo skonstru-owanych – ze względu na róŜną jakość i ilość ścieków jakie do oczyszczalni dopływają. Dlatego dobrym rozwiązaniem jest zbudowanie modelu imitującego prace filtrów piaskowych o przepływie pionowym w warunkach laboratoryjnych (badanie zmian wartości zanieczyszczeń wraz ze wzrostem średnicy uziarnienia).

Model składa się z pięciu jednakowych kolumn, wykonanych z PCV o średnicy 200 mm kaŜda i wysokości 1100 mm, zbiornika na ścieki wstępnie oczyszczone, urządzenia rozdzielającego ścieki do poszczególnych kolumn oraz pompki doprowadzającej ścieki ze zbiornika do rozdzielacza (rys. 1). Do kaŜdej z kolumn dopływa taka sama ilość ścieków wstępnie oczyszczonych, identycznych pod względem ich temperatury i zanieczyszczeń fizykochemicznych. Natomiast w kaŜdej z ko-lumn znajdować winien się materiał o róŜnej frakcji uziar-nienia. Materiał wypełniający kolumny stanowi zwykle piasek i drobny Ŝwir o średnicy d10: kolumna numer 1 – 0,28 mm, kolumna numer 2 – 1,29 mm, kolumna numer 3 – 1,65 mm, kolumna numer 4 – 2,84 mm, kolumna numer 5 – 4,28 mm.

Ścieki wstępnie oczyszczone pochodzić mogą z osadnika gnilnego przydomowej oczyszczalni ścieków, zlokalizowanej blisko modelu badawczego (dowoŜone z odległości kilku kilo-metrów). Ścieki ze zbiornika pompowane są przy pomocy pompki, którą włącza i wyłącza elektroniczny sterownik cza-sowy. Pompa włączana jest kilka razy dziennie. Pozwala to na wprowadzenie do modelu w ciągu doby odpowiedniej ilości ścieków. Ze zbiornika ścieki pompowane są do urządzenia rozdzielającego a następnie grawitacyjnie do poszczególnych kolumn (taka sama ilość do kaŜdej z kolumn).

0.00

1.40

0.20

1.20

sterownik czasowy

zbiornik na ścieki wstępnie oczyszczone

kolumny z piaskiem, Ŝwirem (1-5)

pojemniki na ścieki oczyszczone

urządenie do rozdzialu ścieków

1 2 3 4 5

Rys. 1 Model kolumnowy K5 (opracowanie własne)

Dalej ścieki przepływają przez kolumny wypełnione piaskiem lub Ŝwirem o róŜnej frakcji i odprowadzane są do specjalnych pojemników. Badania naleŜy rozpocząć w momencie ustabilizowania się pracy złoŜa filtracyjnego modelu i po stwierdzeniu pełnego ‘wpracowania’ się złoŜa filtracyjnego w poszczególnych kolumnach modelu. Przeprowadza się nastę-pnie analizę jakościową ścieków w laboratorium.

Analizie fizyko-chemicznej naleŜy poddać takie wskaźniki zanieczyszczenia ścieków jak: BZT5, ChZTCr, zawiesina ogólna, azot ogólny i fosfor ogólny. Na tej podstawie moŜna

statystycznie określić czy wielkość średnicy materiału wypełniającego złoŜe filtracyjne wpływa na jakość ścieków oczyszczonych wypływających z poszczególnych kolumn modelu.

Proponowane rozszerzenie programu nauczania

Na Uniwersytecie w Weimarze prowadzone są juŜ zaawan-sowane badania modelowe, w których udział biorą studenci. Badania modelowe prowadzone są pod opieką prof. Jörga Londonga. Doświadczenia na modelach przydomowych oczyszczalni prowadzone są przez autora artykułu od lutego 2005 r. Przedstawiony model kolumnowy (rys. 1) wykorzystać moŜna do prowadzonych zajęć dydaktycznych. Potencjalni studenci mogą bezpośrednio uczestniczyć w pomiarach czasu zatrzymania ścieków w złoŜu filtracyjnym. Budowa modelu pozwala na zastosowanie szerokiego zakresu róŜnych wypeł-nień od piasków, Ŝwirów po wypełnienia z tworzywa sztucz-nego. Dodatkowo budowane są kolejne trzy modele, które w przyszłości równieŜ będzie moŜna wykorzystać do uroz-maicenia prowadzonych zajęć dydaktycznych.

Program nauczania na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geo-dezji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie moŜna wzbogacić o zajęcia związane bezpośrednio z wykorzystaniem modeli badawczych. Proponuje się wprowadzenie nowego przedmiotu pn. Wykorzystanie modeli badawczych w procesach oczysz-czania małych ilości ścieków.

Przedmiot ten byłby bezpośrednio związany z dotychczas-sowym prowadzonym na wydziale przedmiotem Oczyszczalnie ścieków, w zakresie którego omawiane są aspekty projektowe i obliczeniowe duŜych i przydomowych oczyszczalni ścieków. Bezpośredni kontakt studenta z modelami badawczymi poz-woli na podniesienie poziomu nauczania i przekazywania wiedzy z zakresu oczyszczania ścieków. Ponadto wykonywanie czynności pomiarowych, pobieranie próbek ścieków surowych i oczyszczonych do analiz fizykochemicznych, kalibracja modeli wzbogaci dotychczasową wiedzę i doświadczenie stu-dentów w zakresie oczyszczania ścieków. Przygotowana winna zostać specjalna sala dydaktyczna, w której odbywały się będą zajęcia z wykorzystaniem modeli badawczych. W zamierzeniu jest korzystanie z czterech modeli badawczych:

� Model nr 1 do określenia wpływu średnicy uziarnienia zło-Ŝa filtracyjnego na jakość ścieków oczyszczonych,

� Model nr 2 do określenia wpływu miąŜszości warstwy fil-tracyjnej na jakość ścieków oczyszczonych,

� Model nr 3 do określenia wpływu ułoŜenia naprzemian-nego warstw filtracyjnych na jakość ścieków oczyszczonych oraz

� Model nr 4 do określenia maksymalnego i minimalnego obciąŜenia złoŜa filtracyjnego,

W oparciu o doświadczenia realizowane w toku prowadzonych zajęć dydaktycznych, studenci będą mogli realizować w zakre-sie przedmiotu Wykorzystanie modeli badawczych w proce-sach oczyszczania małych ilości ścieków następujące ćwiczenia:

� Określenie wpływu średnicy uziarnienia na jakość ścieków oczyszczonych w filtrach piaskowych o przepływie piono-wym.

� Określenie czasu zatrzymania ścieków w złoŜu filtracyjnym. � Określenie skuteczności oczyszczania ścieków w zaleŜności

od rodzaju złoŜa filtracyjnego. � Określenie skuteczności oczyszczania ścieków w warun-

kach niedociąŜenia hydraulicznego modelu.

59

� Określenie skuteczności oczyszczania ścieków w warun-kach przeciąŜenia hydraulicznego modelu.

� Określenie stopnia kolmatacji złoŜa filtracyjnego w trakcie eksploatacji modelu.

Podsumowanie

Doświadczenie zdobyte podczas wizyty studialnej w Turyngii pozwoliło na rozpoczęcie wdraŜania nowego przedmiotu w zakresie przydomowych oczyszczalni ścieków. Przedmiot nazywać się będzie Wykorzystanie modeli badawczych w procesach oczyszczania małych ilości ścieków.

Na Uniwersytecie Bauhaus w Weimarze prowadzone są juŜ zaawansowane badania modelowe, w których biorą udział studenci tamtejszego wydziału. Badania modelowe prowadzo-ne są pod kierownictwem prof. Jörga Londonga.

Na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji brak jest takich rozwiązań. W związku z tym proponuje się wprowadzenie rozwiązań związanych z wykorzystaniem modeli badawczych w dydaktyk-ce. Bezpośredni kontakt studenta z modelami badawczymi pozwoli na podniesienie poziomu nauczania i przekazywania wiedzy z zakresu oczyszczania ścieków.

Ponadto ukierunko-wanie studentów juŜ w wczesnym etapie nauczania na rozwią-zywanie danych problemów za pomocą modelingu moŜe zaowocować nowymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi a to z kolei pozwoli na poprawę efektywności oczyszczania ścieków z pojedynczych gospodarstw.

Źródła BłaŜejewski R. 1995. Lokalne uwarunkowania budowy przydomowych oczyszczalni ścieków. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 1 (str. 19-21).

BłaŜejewski R. 1997. Przydomowe oczyszczalnie ścieków. Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Zarzeczewie. Włocławek.

BłaŜejewski R. 2000. Przydomowe oczyszczalnie ścieków. Przegląd Komunalny, nr 4 (str. 55).

Bugajski P., Ślizowski R. Ocena działania oczyszczalni ścieków typu SBR w Sterkowcu-Zajazie. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, z. 2/2, 2006.

Grzybek B., Leszczyńska M. 2000. Inwestycje proekologiczne w mikroregionie Dolina Strugu. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, z. 72 (str. 65-71).

Jucherski A. 2000. Skuteczność oczyszczania ścieków bytowo-gospodarskich w oczyszczalniach gruntowych i glebowo-roślinnych w rejonach górzystych. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, z. 72 (str. 371-380).

Martijnse G. 1999. Małe oczyszczalnie ścieków w Holandii. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4 (str. 177-179).

Myczka J. 2001. Obliczeniowe aspekty wymiarowania średnic kanalizacji podciśnieniowej. InŜynieria Rolnicza, nr 8 (str. 269-283).

Obarska–Pempowiak H. 1996. Analiza efektywności usuwania zanieczyszczeń w oczyszczalniach wodno-roślinnych i gruntowo-roślinnych w województwie gdańskim.

Szpindor A. 1998. Zaopatrzenia w wodę i kanalizacja wsi. Arkady, Warszawa.

Sikorski M. 1989. Przegląd procesów, metod i urządzeń do oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych moŜliwych do zastosowania w warunkach wiejskich. Zagadnienia Techniki Sanitarnej Wsi. Oczyszczanie ścieków wiejskich, procesy, urządzenia, eksploatacyjne. Materiały konferencyjne. Wrocław.

Sikorski M. 1994a. Charakterystyka ścieków wiejskich i sposób ich unie-szkodliwiania. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Częstochowa.

Sikorski M. 1994b. Oczyszczanie i oczyszczalnie w Polsce. Wiadomości Melio-racyjne nr 4.

Świgoń Z. 2001. Oczyszczalnia ściąga. Przegląd Komunalny, nr 12 (str. 67-70).

60

19. Zagospodarowanie zasobów rzeki Lichte na potrzeby gospodarki wodnej wschodniej Turyngii

Dr inŜ. Mariusz Cholewa Zakład Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego

Wprowadzenie

Uniwersytet Rolniczy w Krakowie przekazuje przyszłym absolwentom nowoczesną wiedzę i umiejętności w zakresie nauk rolniczych, leśnych, biologicznych, ekonomicznych i inŜy-nieryjnych. Rynek pracy wymaga obecnie od absolwenta kwalifikacji do prowadzenia i nadzorowania procesów inwestycyjnych. Oczekuje się specjalisty, który będzie w stanie powiązać przygotowanie technologiczne z umiejętnościami doradczymi i odpowiednią wiedzą ekonomiczną. W krajach UE obserwuje się rosnącą rolę specjalistów o takim profilu kwalifikacji zawodowych. W związku z tak zdefiniowanym profilem absolwenta, uczelnia dąŜy do gruntownej modyfikacji programów kształcenia, poszerzając zakres przedmiotów przyrodniczo-technicznych. Istotą tych przemian winna być taka konstrukcja programów studiów, aby moŜliwe było nie tylko uczenie, ale i wyzwalanie kreatywności studentów. Wymaga to jednak ciągłego kształcenia kadry akademickiej w zakresie wiedzy zawodowej przy wykorzystaniu nowo-czesnych metod nauczania.

Małopolska współpracuje z Turyngią m.in. w zakresie; ini-cjowania i wspierania stosunków partnerskich między gminami, miastami i powiatami, związkami i stowarzyszeniami oraz szkołami i uczelniami wyŜszymi (12 umów partnerskich). Organizowane są staŜe dla urzędników, nauczycieli, pracow-ników słuŜb ratowniczych. Program wymiany, której wynikiem jest niniejszy artykuł, miał miejsce w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci i był bardzo szeroki. Z uwagi na charakter działalności Zakładu Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego, szczególne zainteresowanie autora zwrócone zostało na zagospodarowanie zasobów rzeki Lichte dla potrzeb gospodarki wodnej. Zagadnienie to było celem wieloletnich studiów i działań inwestycyjnych Hydroprojekt Ingeniergesellschaft (HPI) i Lahneyer International (LI). Zbiornik Libis/Lichte jest źródłem wody dla 300 tys. mieszkańców Turyngii. Tak duŜa inwestycja silnie oddziałuje na środowisko naturalne i wymaga kompleksowego rozpatrzenia wszystkich propozycji zabudowy koryta rzeki, jak równieŜ uwzględnienia zastrzeŜeń i postulatów ekologów, konserwatora zabytków i potrzeby sektora zaopatrzenia w wodę. Jako efekt tych prac, badań, uzgodnień i kom-promisów powstała jedna z największych zapór Europy, będąca w eksploatacji od 2005 r.

Opis zapory Leibis/Lichte i Deesbach

Zapora Leibis/Lichte usytuowana jest w przewęŜeniu doliny rzeki Lichte. Utworzony zbiornik wodny ma pojemność 39,2 mln m3. Lokalizacja zapory była wymuszona przez połoŜenie przedzapory Deesbach, tuneli przesyłających wodę i stacji pomp. Przeznaczeniem zbiornika jest zwiększenie dyspozycyjnych zasobów wodnych w stopniu umoŜliwiającym sterowanie gospodarką wodną dla potrzeb zasilania regionów

deficytowych oraz umoŜliwienie wykorzystania spiętrzonej wody do wytworzenia energii elektrycznej.

Zrealizowane rozwiązanie zespołu zbiorników jest wynikiem wspomnianych uprzednio studiów, kompromisów oraz róŜ-nych wersji wariantowych, które były wykonywane od 1970 r. Stanowi ono klasyczny przykład rozwiązania hydrotechnicz-cznego, ściśle współpracujących zbiorników głównego i przed-zbiornika. Rozwiązanie to dostosowane jest do zainstalowania elektrowni oraz do zapewnienia równomiernego odpływu, zgodnego z wymogami gospodarki wodnej.

W ramach procesu inwestycyjnego, oprócz budowli podstawo-wych, odtworzona została na obrzeŜach nowoczesna infra-struktura komunikacyjna, energetyczna i komunalna – wodociągi i kanalizacje na obszarach osiedlowych.

Inwestycje realizowano w dwóch etapach:

� Etap I – obejmował roboty i obiekty niezaleŜne od techni-cznego rozwiązania budowli hydrotecznicznych, czyli tzw. roboty przygotowawcze i towarzyszące.

� Etap II – dotyczył budowy ujęć wody wraz z zamknięciami, wykonanie przesłony cementacyjnej, galerii w dnie doliny, wznoszenie zapory wraz z wlotami ujściowymi oraz wypo-saŜenie budowli.

Zalew zbiornika powstający w dolinie Lichte zmienił strukturę osadnictwa i komunikacji w tym rejonie. Przeniesieniu na nowe tereny uległy domy znajdujące się w liczącej 100 mieszkańców miejscowości Leibis, połoŜonej w czaszy przyszłej zapory. W oparciu o dokumentację geologiczno-inŜynierską brzegów zbiornika oraz prognozę stateczności zboczy i intensywności abrazji, wyznaczono odcinki brzegu, które po napełnieniu zbiornika do rzędnej 436,00 m n.p.m. będą szczególnie naraŜone na zsuwy i abrazję. Zakres prac zabezpieczających ustalono po badaniach terenowych, których celem było ustalenie parametrów geotechnicznych gruntów i skał. Nie-zaleŜnie od tego, zabezpieczenie zbiorników zostało wzbo-gacone o realizowany dla całej zlewni kompleksowy system oczyszczania ścieków, z ciągłą kontrolą jakości wód. Ponadto zlewnia wyposaŜona została w sieć osłonowo-prognozowo-hydrologiczną i meteorologiczną, umoŜliwiającą prawidłową, kompleksową gospodarkę wodną oraz prowadzenie badań zanieczyszczenia powietrza i wpływu zbiornika na obszary przybrzeŜne.

Konieczność budowy zapory wynikała z faktu, Ŝe produkcja wody pitnej we wschodniej części Turyngii ucierpiała w aspek-cie jakościowym oraz ilościowym. Funkcjonujący od 1992 r. zbiornik w Deesbach stwarzał następujące problemy:

� ilość magazynowanej wody była niewystarczająca, � nie istniał system zarządzania jakością wody oraz � woda zawierała duŜo bakterii, toksyn, manganu i amoniaku.

Zapora Leibis/Lichte została wybudowana powyŜej miejscowości Unterweissbach w okręgu Saalfeld/Rudolstadt na rzece Lichte. Zapora posiada następujące funkcje:

61

� stabilizacja zaopatrzenia w wodę pitną we wschodniej Turyngii (ilość wody surowej: 43,7 tys. m3/d),

� ochrona przeciwpowodziowa (pojemność powodziowa: 5,6 mln m3) oraz

� produkcja energii elektrycznej (1,0 MW).

Przed i w trakcie budowy zapory Liebis/Lichte wykonanych zostało wiele ocen jej oddziaływania na środowisko. Koszty poniesione w celu minimalizacji i kompensacji skutków eko-logicznych budowy zapory wyniosły ok. 10% kosztów budowy. Zapora i zbiornik są zarządzane w sposób dynamiczny, pewne decyzje moŜna podjąć i zoptymalizować w dowolnym momen-cie, zgodnie z potrzebami środowiska naturalnego. Zabudowa cieku Lichte rozpoczęła się w 1981 r. od wykonania zapory w Deesbach o wysokości 42,8 m, długości 178,0 m i szerokości korony 6,0 m oraz nachyleniu skarpy odwodnej 1:1,75 a odpo-wietrznej 1:2. Przeprowadzenie wody jest realizowane przelewem bocznym, po prawej stronie zapory. Natomiast woda pitna prowadzona jest tunelem o długości 10 km dla zaopatrzenia 100 tys. mieszkańców. Kolejny etap rozpoczęto w 2000 r. Była to budowa zapory i zbiornika Leibis/Lichte o następujących parametrach.

� maksymalny poziom piętrzenia 442,00 m n.p.m., � minimalny poziom piętrzenia 375,00 m n.p.m., � całkowita pojemność zbiornika 39,2 mln m3, � pojemność powodziowa 5,6 mln m3, � pojemność czynna 29,4 mln m3, � pojemność bierna 2 mln m3, � pojemność martwa 1 mln m3, � powierzchnia zbiornika przy maksymalnym piętrzeniu

1,2 mln m2, � długość zapory 370,00 m, � szerokość korony zapory 9,00 m, � nachylenie skarpy odwodnej – pionowe zaś � nachylenie skarpy odpowietrznej 1:0,78.

Pobór wody ze zbiornika moŜliwy jest z trzech wysokości, dalej woda prowadzona jest dwoma rurociągami, które dopro-wadzają ją do tunelu wlotowego wieŜy. Następnie woda przepływa przez turbinę Francisa a dalej 10 km tunelem do zakładu uzdatniania wody. Koncepcja pomiaru i monitoringu zapory ukierunkowana jest przede wszystkim na obserwację przemieszczeń segmentów, jak równieŜ całej zapory w sto-sunku do podłoŜa. Dokonuje się równieŜ pomiarów ewentu-alnych deformacji w poziomie fundamentu zapory. Prowa-dzone są równieŜ kontrole krótkoterminowe przecieków, które włączone są do systemu kontroli w czasie rzeczywistym, mającego na celu monitorowanie trendów i wartości dopuszczalnych. W celu uniknięcia filtracji wody w przyczół-kach i w podłoŜu skalnym zapory wykonano przesłonę cementacyjną o głębokości od 5 do 44 m.

Aspekty nowoczesnej gospodarki wodno- -ściekowej a działalność dydaktyczna Zakładu Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego

Proces dydaktyczny Zakładu Mechaniki Gruntów i Budow-nictwa Ziemnego realizowany jest poprzez wykłady, ćwiczenia projektowe, laboratoryjne i terenowe. Program wykładów jest stale unowocześniany i aktualizowany o najnowsze osiągnięcia nauki i techniki w omawianej tematyce. Ćwiczenia projektowe rozwijają umiejętność samodzielnego projektowania obiektów z zakresu budownictwa ziemnego i fundamentowania budowli

hydrotechnicznych. Wykonywane projekty oparte są na obo-wiązujących wytycznych i normatywach (krajowych oraz UE). W ramach ćwiczeń laboratoryjnych studenci samodzielnie wykonują oznaczenia właściwości geotechnicznych gruntów budowlanych przy wykorzystaniu zaplecza aparaturowego La-boratorium Geotechnicznego. W ramach ćwiczeń terenowych studenci opracowują dokumentację geotechniczną na pod-stawie wykonanych samodzielnie badań i pomiarów. Ponadto zapoznają się z warunkami posadowienia i konstrukcji waŜnych obiektów budownictwa hydrotechnicznego. Kontynuacją pro-cesu dydaktycznego jest kształcenie studentów w ramach kie-runku dyplomowania Budownictwo ziemne. Są to zajęcia spe-cjalistyczne, przygotowujące studentów piątego roku studiów do przyszłej działalności zawodowej m.in. w zakresie geotech-niki w budownictwie wodnym. Końcowym etapem tego proce-su jest przygotowywanie dyplomowych prac magisterskich.

Proponowane rozszerzenie programu nauczania przedmiotu Geotechnika w budownictwie wodnym

W ramach wykładów z przedmiotu Geotechnika w budowni-ctwie wodnym, studenci zapoznawani są z geotechniczną analizą przydatności skomplikowanego podłoŜa pod obiektami hydrotechnicznymi, zasadami wyznaczania uogólnionych cech gruntów i ich interpretacją, analizą błędów projektowania posa-dowienia i wykonawstwa obiektów hydrotechnicznych oraz charakterystyką geotechniczną podłoŜa skalnego i warunkami modelowania w nim przepływu filtracyjnego. Z uwagi na bar-dzo podobną charakterystykę podłoŜa gruntowego pod zapo-rami w Małopolsce i Turyngii, doświadczenia przy budowie zbiorników zaporowych Turyngii są bardzo cenne i rozszerzą znacznie program nauczania. W ramach ćwiczeń proponuje wykonywać opracowania z za-kresu: analizy projektów obie-któw hydrotechnicznych i ziemnych w kontekście ich posa-dowienia, wykonawstwa i stateczności; opracowanie statys-tyczne wyników badań gruntów podłoŜa; geotechniczne aspe-kty budowy sztolni o swobodnym przepływie oraz ocenę wpły-wu ciśnienia spływowego na stateczność podłoŜa gruntowego. Dotyczy to zarówno zapór ziemnych (na przykładzie zapory Deesbach) jak i betonowych (na przykładzie zapory Leibis/Lichte). Celem rozszerzenia programu będzie nabycie przez studenta umiejętności wykorzystania wiedzy z zakresu mechaniki gruntów do zapewnienia stateczności konstrukcji ziemnych i podłoŜa gruntowego pod zaporami ziemnymi i betonowymi w najbardziej niekorzystnych warunkach ich ek-sploatacji. Projektowanie korpusów budowli ziemnych polega na prawidłowym zwymiarowaniu konstrukcji przy uwęględnie-niu przewidywanych obciąŜeń i parametrów wytrzymałościo-wych gruntów. Technologia robót ziemnych wymaga wykorzy-stania zespołu nowoczesnych maszyn do urabiania, transportu i zagęszczania gruntów dla uzyskania stanu gruntu, przyjętego w projekcie budowli i ekonomicznego wykonawstwa robót. Budowa wszelkiego typu konstrukcji i budowli ziemnych oraz betonowych wymaga stosowania nowoczesnych technologii wbudowywania materiałów i ich zagęszczania.

Podsumowanie

Turyngia jest jednym z regionów Niemczech, które są bardzo ubogie w wodę (średni opad roczny wynosi 700 mm). Jedno-cześnie istnieją rejony, gdzie opad roczny jest znacznie wyŜszy

62

(południowo-zachodia Turyngia 1100 mm). Tak niekorzystny podział naturalny w zakresie dostępności wody, doprowadził do kierowania przez człowieka procesem dystrybucji wody z obszarów gdzie jest jej nadmiar do obszarów niedoboru. Miasta takie jak Nordhausen i Gotha pierwsze zbiorniki wody pitnej zbudowały juŜ w 1901 r. Wraz z zakończeniem budowy zapory Leibis/Lichte, system zaopatrzenia w wodę Turyngii znajduje się w stanie równowagi. Administracja zapór w Tu-ryngii jest w rękach publicznych od 1993 r. i podlega jej 68 zapór z ponad 200 mln m3 pojemności i 42 km tuneli.

Podstawa systemu zapór składa się z 12 zbiorników wody pitnej, jak równieŜ 10 duŜych zbiorników retencyjnych. Obecnie zaopatrzenie w wodę pitną opiera się w 30% na zbiornikach zaporowych. Takie wykorzystanie wód powierz-chniowych jest moŜliwe do zrealizowania równieŜ w Małopol-sce. Wizyta studialna w ramach, której przedstawiona została technika i organizacja zaopatrzenia w wodę obszarów wschod-

niej Turyngii, umoŜliwi przenoszenie niemieckich doświadczeń na teren Polski. Zmiany demograficzne, w tym struktury wie-kowej społeczeństwa, postępujące w naszym kraju, wpłyną pośrednio na gospodarkę wodno-ściekową.

Poznanie rozwiązań szerokiego spektrum problemów związa-nych z gospodarką wodno-ściekową, to znaczne poszerzenie naszej wiedzy zawodowej.

Źródła Thüringer Landesverwaltungsamt.1998. Administrative determination of the project planning for the building of the Leibis/Lichte Dam.

EMC GMBH.2000. Monitoring for registration of the ecological Status in the rivers Lichte and Schwarza before and after building of the Leibis/Lichte Dam, Report 1999, not published.

63

20. Wybrane zagadnienia w zakresie gospodarki wodno-ściekowej Turyngii

Dr inŜ. Jacek Florek Katedra InŜynierii Wodnej

Wprowadzenie – zagadnienia ogólne, szczegółowe i prawne

Turyngia jest od 1990 r. krajem związkowym Republiki Fede-ralnej Niemiec. PołoŜenie geograficzne Turyngii determinuje w silnym stopniu jego aktualną sytuację geopolityczną i gos-podarczą. Część południowa kraju od miejscowości Eisenach po Sonnenberg zdominowana jest przez pasma górzyste Lasu Turyńskiego nie przekraczające wysokości 1000 m n.p.m.

Kotlina Turyńska, wraz z głównymi arteriami komunikacyj-nymi i leŜącymi przy niej miastami Eisenach, Gotha, Erfurt, Weimar, Jena i Gera tworzy obszar, który na skutek połoŜenia geograficznego charakteryzuje się wyjątkowo niskimi średnimi rocznymi opadami.

Rezultatem rozwoju gospodarczego i wzrostu zaludnienia tych obszarów był stały niedobór wody dla potrzeb gospodarczych i przemysłowych, co doprowadziło do konieczności stworzenia systemu pozyskiwania i dostarczania wody z obszarów połoŜo-nych na południu kraju. Zadanie to leŜy obecnie w kompe-tencji Turyńskiego Ministerstwa Rolnictwa, Ochrony Przyrody i Środowiska, które tworzy strategie zaopatrzenia w wodę zarówno z zasobów lokalnych, jak i ze zbiorników zaporo-wych. Pierwsze załoŜenia strategiczne sięgają okresu z przed 1990 r., kiedy obserwowano znaczną dynamikę wzrostową zuŜycia wody na cele bytowo-gospodarcze. Przewidywano wówczas, Ŝe zaopatrywanie w wodę systemami dalekiego zasięgu jest w stanie pokryć perspektywiczne potrzeby.

Sytuacja ostatnich lat przyniosła jednak znaczące zmiany społeczno-gospodarcze, takie jak załamanie lokalnej gospo-darki, migracje ludności (a konkretnie jej odpływ do tzw. starych krajów związkowych) oraz zmiany warunków ekonomicznych i prawnych.

Z punktu widzenia uŜytkownika końcowego nastąpiły znaczące zmiany polegające na przejściu od systemu, w którym nie był on zasadniczo obciąŜony kosztami infrastruktury i korzystanie z wody nie przekładało się (zgodnie z załoŜeniami starego systemu) na opłaty. Warunki aktualne determinują trzy pod-stawowe rodzaje opłat:

� koszty podłączenia, � koszty podstawowe (wynikające z utrzymania sieci) oraz � opłaty za zuŜytą wodę.

Z punktu widzenia dostawców wody, system traktowany jest jako całość, w której koszty globalne rozkładają się na malejące zuŜycie, prowadząc do wzrostu ceny jednostkowej w ostatniej, trzeciej pozycji kosztów odbiorcy. Koszty globalne podnosi konieczność:

� pozyskiwania wody, � przesyłu siecią dalekiego zasięgu, � jej uzdatniania oraz � mieszania lokalnie pobieranej wody twardej z dostarczaną

ze zbiorników zaporowych wodą miękką.

Podstawowe zagadnienia takiego systemu to:

� Znaczna cena wody dostarczanej w systemie dalekiego zasięgu rosnąca jeszcze wobec spadku zuŜycia, stanowi niejako mechanizm samonapędzający się, w którym

■ elementy pozytywne to jakość wody i niezawodność systemu

■ a negatywne to koszty infrastruktury i rosnąca cena jednostkowa wywołana spadkiem zuŜycia, którego przyczyna ponownie leŜy w oszczędnościach i wzroście ceny.

� Lokalne zmiany zuŜycia wody wywołane emigracją ludności w celach zarobkowych oraz imigracją ludności w wieku podeszłym ze względu na relatywnie niskie ceny nieruchomości.

� Dostęp do alternatywnych zasobów wodnych wód płynących i podziemnych, który ze względu na niŜszą cenę stanowi element motywujący dla lokalnych społeczności.

Przedstawiona sytuacja stanowi ogólny zarys dla rozwaŜania następujących zagadnień:

� zagadnienia prawne, � aspekty techniczne, � perspektywy rozwojowe oraz � wnioski dla Małopolski.

W odniesieniu do pozyskiwania i wykorzystywania wody obowiązują w Turyngii następujące podstawy prawne:

� Rozporządzenie dotyczące jakości wody dla potrzeb ludzkich [Trinkwasserverordnung 2001],

� Ustawa o zasobach wodnych [WGH 2002], � Prawo wodne Turyngii [ThürWG 2004], � Ustawa precyzująca procedury określania wpływu inwe-

stycji na środowisko i wysokość oraz zakres odszkodowań [UVPG 2005] oraz

� Ustawa precyzująca procedury określania wpływu incesty-cji na środowisko i wysokość oraz zakres odszkodowań w kraju związkowym Turyngia [ThürUVPG 2007].

Aspekty techniczne gospodarki wodno- -ściekowej Turyngii

Śledząc działanie systemu poboru i zaopatrywania w wodę oraz gospodarkę ściekową w Turyngii, wymienić moŜna następujące istotne zagadnienia techniczne:

� Doprowadzanie wody do zbiorników retencyjnych wiąŜe się z koniecznością zapewnienia jej jakości, równieŜ w sytuacjach szczególnych, co moŜe wiązać się nawet z koniecznością odseparowania dopływów z obszarów zamieszkanych, pomimo zaopatrzenia ich w odpowiednie systemy badania jakości wody, działające w czasie rzeczywistym.

64

� Czystość wody z ujęć lokalnych badana jest w sposób zautomatyzowany.

� Zbiorniki zaporowe pełnią funkcję wielozadaniową a zatem muszą zabezpieczać przed efektami fali powodziowej, co jest zadaniem stojącym w sprzeczności z potrzebą zapew-nienia wody o właściwej jakości i ilości.

� System doprowadzania wody poprzez sieć dalekiego zasię-gu oznacza konieczność utrzymania sieci.

� Wykorzystywanie wody z róŜnych źródeł wymaga miesza-nia wody miękkiej z twardą.

� Stan sieci pogarszają w przypadku wód z sieci dalekiego zasięgu niskie pH wody a w przypadku wody lokalnej, jej zbyt duŜa twardość.

� Spadek zuŜycia wody oznacza niedotrzymanie minimalnych wartości prędkości przepływu wody w rurociągach (prze-ciwdziałaniem są zabiegi polegające na wymuszonym obie-gu).

� Istniejące duŜe oczyszczalnie stoją przed stosunkowo prostymi zadaniami, natomiast małe oczyszczalnie nie spełniają w duŜej mierze wymagań dotyczących czystości ścieków i ich działanie musi zostać zmodyfikowane lub one same zastąpione nowocześniejszymi rozwiązaniami.

� Rozwiązania koncepcyjne, opierające się na odrębnym oczyszczaniu ścieków gospodarczych z podziałem na cztery podstawowe ich grupy, są nadal w fazie testów, ograni-czonych do pojedynczych lokalizacji a w sferze publicznej do pojedynczych systemów (np. system publicznych toalet w wybranym mieście, rejonie).

Perspektywy rozwojowe

Turyngia jest krajem związkowym, który charakteryzuje się ujemną dynamiką wzrostu liczby mieszkańców. Tendencja ta będzie się w najbliŜszym dziesięcioleciu nadal utrzymywać.

MoŜna się zatem spodziewać, Ŝe wszystkie inwestycje w nową oraz istniejącą infrastrukturę, będą z upływem czasu obciąŜały coraz mniejszą populację płatników. Zjawisko to dotyczy zarówno dostarczania wody, jak i jej oczyszczania a oba procesy mają swoje słabe punkty. W obecnej sytuacji naturalna skłonność do ucieczki przed kosztami wody, prowadzić moŜe do rezygnacji z poboru wody z sieci dalekiego zasięgu, kosztem zuŜycia z lokalnych zasobów. Z czasem proces ten powinien ulec stabilizacji, jednakŜe dopiero po osiągnięciu stanu, w któ-rym z przyczyn lokalnych nie będzie opłacalne odstąpienie od zaopatrzenia dalekiego zasięgu.

Od tego momentu moŜna będzie się spodziewać dalszej reorganizacji w strukturach działania dostawców wody, skiero-wanej juŜ wyłącznie na obniŜenie kosztów. Wprowadzenie nowoczesnych systemów oczyszczania ścieków – w tym m.in. równieŜ nie wymagających zuŜycia wody – moŜe w przyszłości, opcjonalnie poprawić warunki pracy urządzeń uzdatniających i obniŜyć koszty całkowite uŜytkowania wody. Istotnym as-pektem będzie tu równieŜ zasadnicza poprawa czystości płynących wód powierzchniowych.

Przeniesienie wniosków na warunki panujące w Małopolsce

Obserwacje wyniesione z pobytu studialnego, który miał miej-sce w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci pozwalają na wysunięcie – w nawiązaniu do zagadnień

wymienionych we wcześniejszej części artykułu – następują-cych wniosków:

� Proces przekształcania systemu zaopatrywania w wodę i oczyszczania ścieków w Turyngii przebiega podobnie jak w Małopolsce. Jedynie ogólne warunki juŜ istniejące w starych krajach związkowych Niemiec, narzucają wyŜsze standardy jakości w aspekcie uregulowań prawnych.

� System informacji działający w Niemczech i wprowadzony skutecznie do Turyngii, znajduje się w Polsce i w Ma-łopolsce dopiero w fazie początkowej i nie posiada pełnej interaktywności, co stanowi duŜą przeszkodę dla przeprowadzania wszelkiego rodzaju inwestycji w opisy-wanej dziedzinie. Dotyczy to równieŜ powiązanych z nią aspektów obsługi społeczności lokalnych, jak wy-konawstwo i modernizacje wszelkiego rodzaju sieci (drogowych, wodociągowych. elektrycznych, kanaliza-cyjnych itd.). Wszystko to oparte na stale uzupełnianym systemie informacji, dostępne jest na bieŜąco, podczas gdy podobne informacje dla potrzeb uzyskania pozwolenia, wykonawca w Polsce musi uzyskiwać we własnym zakresie, przy czym efekty jego działań nie stają się automatycznie danymi do uzupełnienia bazy informacji.

� Działania lokalnych władz i zakładów komunalnych wspierane są pracami o charakterze naukowym i proces ten ma charakter ciągły (Uniwersytet Bauhaus w Weimarze i jego struktura wyraźnie nastawione są na aktualne potrzeby w zmieniających się warunkach, wywołanych trwającym niemal dwie dekady procesem przekształceń). Jednocześnie badania i działalność naukowa wspierana jest głównie środkami zewnętrznymi (z projektów). Pomiędzy ilością studentów i jakością kształcenia a statusem uczelni i jej finansową skutecznością istnieje współzaleŜność, której źródła leŜą w głównej mierze w wykorzystaniu posiadanych zasobów do realizacji zadań badawczych. Kadra naukowa i studenci są w znacznie większym stopniu zaangaŜowani w badania niŜ to ma miejsce w warunkach polskich. Analogię moŜna tu odnaleźć w pracy studenckich kół naukowych, które w warunkach polskich – oprócz samego procesu przygotowania prac inŜynierskich i magisterskich – najbardziej ukierunkowują studentów na współpracę i dzia-łalność naukową w aspekcie praktycznym.

Obserwacje z Turyngii nie do końca moŜna przenieść na warunki Małopolski:

� Zmiany jakie zaszły i mają miejsce, odbywają się w Niem-czech pod wpływem ogromnych inwestycji, których roz-miar i zakres nie ma porównania z realiami polskimi.

� Środki jakie pozostają w dyspozycji wszelkich instytucji, pozwalają na znacznie bardziej radykalne przedsięwzięcia a ich odpowiedniki w Polsce mają charakter długotrwałego procesu stopniowych zmian.

� Współpraca pomiędzy nauką a gospodarką oparta jest na solidnych podstawach, zapewniających finansowanie uczelni, które są przy tym nastawione w znacznym stopniu na poza publiczne źródła przychodów.

� Na Uniwersytecie Bauhaus, funkcjonują na Wydziale InŜynieria Środowiska następujące kierunki studiów:

■ Budownictwo,

■ Infrastruktura i Środowisko,

■ Zarządzanie (budynkami, nieruchomościami, infrastru-kturą),

■ Woda i Środowisko oraz

65

■ InŜynieria Środowiska i Zarządzanie.

zaś główna tematyka badawcza to:

■ załoŜenia infrastruktury wodnej i ściekowej,

■ opracowanie projektów instalacji pozyskiwania i oczysz-czania wody,

■ planowanie oraz

■ budowa i obsługa instalacji oczyszczania.

W praktyce oznacza to stałą pracę na co najmniej kilku pla-cówkach w terenie, których celem jest opracowanie nowych metod, wraz ze strategią ich zastosowania w praktyce.

Nie jest to sytuacja nietypowa dla warunków Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, jednak powszechność tego typu współpracy – równieŜ z instytucjami niepublicznymi – pozawala na zdobywanie ogromnej ilości doświadczeń i kontaktów, co powoduje, Ŝe naukowcy tego uczelni wyŜszej są mocno zasadzeni w sytuacji gospodarczej a ich badania – nawet jeśli nie przynoszą od razu praktycznych i wymiernych efektów – są na nie właśnie ukierunkowane.

Wnioski

Obserwacje zagadnień gospodarczych i naukowego podejścia do nich w warunkach polskich i niemieckich pozwalają wysunąć następujące wnioski:

� Programy nauczania w Polsce winny zostać rozszerzone w większym stopniu o przedmioty realizowane z zastoso-waniem technik informacyjnych.

� Powinna istnieć moŜliwość prowadzenia przedmiotów w róŜnych językach, z naciskiem na zaangaŜowanie studentów od najwcześniejszych lat studiów w prace zespołów badawczych. Komplementarnie do tego winny być przeprowadzane wyjazdy studialne, których celem było by mocniejsze zasadzenie wiedzy absolwentów uczelni

w warunkach, w jakich zachodzą zmiany w odniesieniu do dziedzin z technicznych przedmiotów nauczania.

� Dobrym sposobem na podniesienie statusu absolwentów i wizerunku uczelni w polskich warunkach gospodarczych, byłoby zaznajomienie studentów w procesie nauczania, z przewidywanymi zmianami w technicznych dziedzinach znajdujących się w programie nauczania, których na podstawie wniosków wysuniętych z obserwacji zmian gospodarczych w warunkach Turyngii, moŜna się spo-dziewać w realiach Polskich w najbliŜszych latach.

� Obserwacja realiów, w jakich zachodzą zmiany i przek-ształcenia w Niemczech jest świetnym warsztatem badawczym dla kaŜdego naukowca i dydaktyka oraz moŜe być dobrym źródłem informacji o bieŜących trendach w dziedzinie badawczej, współpracy z gospodarką, jak równieŜ materiałem do wzbogacenia programu nauczania.

Źródła Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) in der Fassung der Bekanntmachung vom 25. Juni 2005 (BGBl. I S. 1757), zuletzt geändert durch Artikel 2 des Gesetzes vom 21. Dezember 2006 (BGBl. S. 3316).

Thüringer Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (ThürUVPG) vom 20. Juli 2007 (GVBl. S. 85).

Thüringer Wassergesetz (ThürWG) in der Fassung der Neubekanntmachung vom 23. Februar 2004 (GVBl. S. 244), zuletzt geändert durch Artikel 17 des Gesetzes vom 20. Dezember 2007 (GVBl. S. 267).

Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung, TrinkV) vom 21. Mai 2001 (Inkrafttreten: 01. Januar 2003).

Wasserhaushaltsgesetz (WHG) in der Fassung der Bekanntmachung vom 19. August 2002 (BGBl. I S. 3245), zuletzt geändert durch Artikel 2 des Gesetzes vom 10. Mai 2007 (BGBl. I S. 666).

66

21. Kształcenie w szkolnictwie wyŜszym w nawiązaniu do kraju związkowego Turyngii

Dr inŜ. Jacek Gniadek Katedra Geodezyjnego Urządzania Terenów Wiejskich

Wprowadzenie

Kraje wchodzące w skład UE charakteryzują się odrębnymi systemami edukacji, które kształtowały się na przestrzeni wielu pokoleń. W ukształtowaniu ostatecznej formy tych systemów, nieodzowną role odgrywały czynniki, obejmujące uwarun-kowania społeczne i kulturowe określonego obszaru. Efektem niezaleŜnego kształtowania się systemów edukacyjnych jest obecnie duŜa róŜnorodność instytucji związanych z edukacją, w których obowiązują odmienne zasady procesu edukacyjnego, jak równieŜ zdobywania uprawnień w zakresie edukacji oraz uzyskiwania tytułów i stopni naukowych.

Polska, jak i wschodnia część Niemiec, to obszary Europy, które borykały się z podobnymi problemami społeczno-gospodarczymi ostatnich kilkudziesięciu lat. Mogłoby to ozna-czać, Ŝe proces związany z kształtowaniem się systemu edukacyjnego będzie zbliŜony. W praktyce zauwaŜalne są jednak róŜnice i to nie tylko pomiędzy istniejącymi strukturami w zakresie edukacji, ale równieŜ w moŜliwościach i sposobie finansowania edukacji w tych państwach. Występujące zróŜnicowanie w zakresie edukacji pomiędzy krajami UE jest obecnie niwelowane, poprzez wsparcie finansowe wspólnoty, zgodnie z załoŜeniami przyjętego Traktatu o Unii Europejskiej, który w odniesieniu do szkolnictwa wyŜszego obejmuje m.in. [Traktat 1993]:

� promowanie mobilności studentów i nauczycieli; � rozwój współpracy międzyuczelnianej; � zachęcanie do nauki języków obcych; � uznawanie w uczelniach i zakładach pracy tytułów i stopni

naukowych, kwalifikacji oraz kompetencji zawodowych oraz

� promowania kształcenia otwartego i na odległość.

Namacalnym efektem ustaleń wspomnianego traktatu są realizowane projekty międzynarodowe, których uczestnicy mogą zapoznać się ze stosowaną w innych krajach metodyką kształcenia i procesami technologicznymi poszczególnych sektorów gospodarki.

Nowoczesne kształcenie w aspekcie gospodarki wodno-ściekowej Turyngii

Szybki rozwój nowoczesnych technologii sprawia, Ŝe pracow-nicy naukowi wyŜszych uczelni zobligowani są do ustawicz-nego poszerzania wiedzy w zakresie dziedziny naukowej, którą się zajmują. Proces dydaktyczny, związany z przekazywaniem jej studentom, musi więc podlegać ciągłej modyfikacji, w celu dostosowania go do coraz większych oczekiwań osób chcących pogłębiać swą wiedzę i podnosić posiadane kwalifikacje.

Szukanie nowych rozwiązań, usprawniających proces edukacji na wyŜszych uczelniach, skłania do analizy rozwiązań stoso-wanych w innych krajach. Celowa jest więc konieczność konfrontacji rozwiązań juŜ stosowanych, które sprawdziły się

w procesie dydaktycznym szkolnictwa wyŜszego i mogą być wykorzystane i wdroŜone na innych uczelniach, w celu podniesienia jakości kształcenia.

W celu konfrontacji metodyki nauczania stosowanej w innych krajach wykorzystano doświadczenia obejmujące sposoby i for-mę przekazu informacji stosowane na Uniwersytecie Bauhaus w Weimarze, znajdującego się w kraju związkowym Turyngia we wschodnich Niemczech.

Zakres informacji przedstawiony podczas wyjazdu studialnego do Turyngii był z punktu widzenia uczestnika w pełni satysfakcjonujący, nie tylko jak chodzi o zakres informacji, ale równieŜ w aspekcie trafności doboru i sposobu jej przekazu. Wykorzystywanie powszechnie stosowanych dziś nowoczes-nych technik przekazu informacji sprawia, Ŝe forma przekazu jest bardziej atrakcyjna i moŜe korzystnie wpłynąć na zaintere-sowanie daną tematyką osób studiujących.

Wykorzystywane tam nowoczesne techniki multimedialnego przekazu informacji nie odbiegają jednak od tych, które są powszechnie stosowane w Polsce. NaleŜy jednak pamiętać, Ŝe forma przekazu stanowi jedynie oprawę treści jaka ma zostać przekazana. Mając na uwadze zwiększenie atrakcyjności przekazu realizowanej tematyki w procesie dydaktycznym naleŜy korzystać z dostępnych narzędzi multimedialnych, które zapewniają lepszy odbiór informacji pomiędzy prowadzącym zajęcia a studentem.

Najnowsze rozwiązania dotyczące technologii komputerowej są niezwykle przydatne dla celów edukacyjnych i mogą stano-wić szanse dla szkolnictwa wyŜszego, zarówno w aspekcie procesu kształcenia, jak i ogólnej dostępności do informacji.

Na podstawie zaprezentowanej ogólnej tematyki projektu, moŜna dokonać porównania poszczególnych struktur admini-stracyjnych oraz ich kompetencji, jak równieŜ procesów tech-nologicznych wybranych przedsiębiorstw związanych z gospo-darką wodno-ściekową w odniesieniu do Polski i wschodnich Niemiec.

Istotne znaczenie w procesach technologicznych przedsię-biorstw (nie tylko tych związanych z gospodarką wodno-ściekową w Niemczech) odgrywa benchmarking. Zaprezen-towana problematyka benchmarkingu, jako procesu systema-tycznego porównywania ze sobą róŜnych firm lub działów przedsiębiorstwa, w celu ustalenia jego stanu obecnego, pozwala na stwierdzenie czy potrzebna jest jakaś zmiana w celu zwiększenia efektywność działania określonego obszaru danego przedsiębiorstwa.

Przedstawienie benchmarkingu na konkretnym przykładzie, pozwala na głębsze zrozumienie potrzeby podnoszenia efektywności funkcjonowania wybranych sektorów przedsię-biorstw, które niwelując istniejące koszty produkcji, mogą przyczynić się do obniŜenia kosztów ostatecznego produktu, które przekładane są na odbiorcę. Zarówno doświadczenia własne, jak i te nabyte w trakcie realizacji projektu, pozwalają

67

na stwierdzenie, Ŝe dla odbiorcy – jako osoby zdobywającej wiedzę – niezwykle istotnym jest aby zakres omawianej tematyki obejmował nie tylko nowe rozwiązania stosowane w określonej dziedzinie, lecz pozwalał na szersze spojrzenie, uwzględniające zakres informacji z poprzednich lat.

Taki schemat przekazu wiedzy, z pewnością przyczyni się do jej pozytywnego ugruntowania i pozwoli na poszerzenie zdobywa-nych umiejętności, które mogą okazać się w przyszłości bardzo przydatne.

Istniejący stan infrastruktury technicznej w Turyngii jest m.in. wynikiem odpowiednich działań z zakresu planowania przestrzennego. Prawidłowa polityka związana z realizacją poszczególnych celów gospodarczych przyniosła pozytywnie efekty, czego przejawem jest wzorcowy stan tej infrastruktury. Obiekty techniczne i stosowane w nich nowoczesne rozwiązania sprawiają, Ŝe obszar Turyngii jest bardzo atrak-cyjny w aspekcie poznania narzędzi i procesów związanych z gromadzeniem, uzdatnianiem i transportem wody.

Propozycja zmian programu nauczania

Uzyskany zakres informacji nt. nowoczesnego kształcenia w szkolnictwie wyŜszym we wschodnich Niemczech moŜe w pewnym zakresie stanowić podstawę do przyjrzenia się programowi nauczania a raczej akcentowania niektórych z za-prezentowanych tam rozwiązań pod kątem ich wdroŜenia.

Propozycja zmian programu nauczania Katedry Geodezyjnego Urządzania Terenów Wiejskich Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, moŜe objąć następujące zagadnienia związane z gospodarką przestrzenną:

� Przekaz najnowszych wyników badań naukowych w za-kresie omawianej tematyki zajęć, jako elementu dodatko-wego, umoŜliwiającego odbiorcy perspektywiczne spojrze-nie na problematykę danego zagadnienia, z którą będzie w przyszłości miał kontakt i w której przyjdzie mu się odnaleźć.

� WdraŜanie najnowszych technologii, jako głównych narzę-dzi procesu kształtowania obszarów wiejskich.

� Wykorzystywanie najnowszych rozwiązań technicznych w zakresie przekazu informacji, jako elementu zwiększa-jącego atrakcyjność formy jej przekazu.

� Ograniczenie rozbudowanego przykładu procesu tworzenia i obsługi jednej z baz danych, poprzez poszerzenie oferty kształcenia o inne stosowane na rynku narzędzia tech-niczne. Takie rozwiązanie wpłynie na zwiększenie zasobu informacji studenta oraz podniesie jego konkurencyjność na rynku pracy.

� Zwiększenie ilości zajęć praktycznych oraz przedmiotów zawodowych, które w znacznym stopniu wspierają proces dydaktyczny i umoŜliwiają konfrontację zdobytej wiedzy teoretycznej z praktycznym jej zastosowaniem.

� BieŜąca modernizacja i stała aktualizacja wykładanej pro-blematyki poszczególnych przedmiotów.

Podsumowanie

Podnoszenie jakości kształcenia jest we współczesnym świecie sprawą niezwykle waŜną z punktu widzenia globalnej strategii szkolnictwa. Umiejętność prawidłowego doboru formy prze-kazu wiedzy odgrywa istotną rolę w procesie edukacji. Ko-nieczność doskonalenia indywidualnych umiejętności pracowników dydaktycznych oraz bieŜąca modyfikacja realizo-wanej tematyki programu nauczania, jest wręcz niezbędna dla prawidłowego procesu kształcenia.

Uczestnictwo w międzynarodowych programach, których celem jest podnoszenie jakości kształcenia, jest celowe i umo-Ŝliwia skorzystanie z rozwiązań juŜ sprawdzonych, które przy-niosły oczekiwane efekty w innych krajach. WdroŜenie nie-których z proponowanych rozwiązań moŜe przynieść wymier-ne efekty, gdyŜ forma wiedzy, która jest przekazywana powinna być dostosowana do oczekiwań odbiorcy, który w końcowym etapie przekazu oceni jej jakość.

Nieustanne poszukiwanie coraz lepszych rozwiązań w zakresie podnoszenia jakości kształcenia, staje się obecnie waŜnym elementem prawidłowego nauczania w szkolnictwie wyŜszym.

Źródła Traktat o Unii Europejskiej z 1 listopada 1993 r., podpisany w Maastricht 7 lutego 1992 r.

68

22. Budownictwo zapór wodnych w aspekcie ochrony środowiska na przykładzie Turyngii

Dr inŜ. Andrzej Gruchot Zakład Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego

Wstęp

Artykuł stanowi podsumowanie wyjazdu studialnego do Turyngii, odbytego w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci. Celem wyjazdu było podniesienie jakości kształcenia zawodowego na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, poprzez wymianę doświadczeń w zakresie nowoczesnej gospodarki wodno-ściekowej z instytucjami o podobnym zakresie działania na terenie Turyngii.

W skład Republiki Federalnej Niemiec wchodzi 16 krajów związkowych. Turyngia ze stolicą w Erfurcie jest jednym z nowych krajów związkowych, jak określa się tereny dawnej Niemieckiej Republiki Demokratycznej. Po wieloletniej izolacji, spowodowanej granicznym połoŜeniem pomiędzy Wschodem a Zachodem, po roku 1989 Turyngia stała się regionem współpracującym z wieloma krajami Europy, m.in. z Wielką Brytanią, Francją, Węgrami czy Polską.

Turyngia zajmuje powierzchnię 16172 km² i zamieszkuje ją niespełna 2,4 mln osób. Administracyjnie region podzielony jest na 17 powiatów oraz 6 miast na prawach powiatu.

Pod względem geograficznym, południe Turyngii zdomino-wane jest od Eisenach do Sonneberg przez górzyste pasma Lasu Turyńskiego (najwyŜszy szczyt to Grosser Beerberg, 982 m n.p.m.) i Lasu Frankońskiego. Liczne rzeki – w tym największe: Soława, Werra, Unstruta – decydują o znacznym zróŜnicowaniu środowiska przyrodniczego regionu.

Gospodarka wodno-ściekowa Turyngii

Turyngia naleŜy do jednego z najuboŜszych regionów Niemiec pod względem zasobów wody i charakteryzuje się znacznym zróŜnicowaniem wielkości średnich opadów rocznych (od 500 mm na obszarach północnych do 1100 mm w paśmie Lasu Turyńskiego). Tak duŜa dysproporcja w dostępności wo-dy w Turyngii wymusiła potrzeby jej przerzutu z południowego-zachodu regionu do jej pozostałych subregionów. Zaopatrzenie w wodę pitną ludności cywilnej, zakładów produkcyjnych i innych placówek jest w Turyngii zadaniem o najwyŜszym priorytecie. W regionie istnieją samodzielne zakłady terenowe, które uzdatniają wodę pitną dla wodociągów komunalnych. System zaopatrzenia w wodę charakteryzuje się sprzęŜeniem sieci lokalnej z siecią regionalną. Woda pitna pochodzi w Turyngii w ok. 70% z wód grun-towych a w 30% z wód powierzchniowych.

Obowiązek oczyszczania ścieków i odprowadzania wód opadowych z budynków naleŜy do obowiązków gminy. Stosowne wymogi, określone są w stosownych dokumentach prawnych. Oczyszczanie ścieków odbywa się głównie w oczyszczalniach komunalnych a na terenach mniejszych gmin równieŜ w przydomowych oczyszczalniach ścieków. Istniejące urządzenia kanalizacyjne zbudowano lub zmoder-

nizowano w duŜej mierze po roku 1989. Większość oczyszczalni posiada fazę mechaniczno-biologiczną. Szacuje się, Ŝe ponad 10% mieszkańców Turyngii – szczególnie na obszarach wiejskich – korzystać będzie w najbliŜszych latach z oczyszczalni przydomowych. Zgodnie Ramową Dyrektywą Wodną UE [RDW 2000], wszystkie oczyszczalnie powinny zostać do 2015 r. wyposaŜone w urządzenia odpowiadające aktualnym standardom technicznym.

NaleŜy podkreślić olbrzymią troskę rządu Turyngii o cieki naturalne. Turyńskie rzeki i potoki stały się po roku 1989 znacznie czystsze. Istniejąca sieć pomiarowa, składająca się z ok. 60 stacji pomiarowych, prowadzi ciągły monitoring jakości wód naturalnych. Obecnie większość rzek jest zaliczona do klasy II lub powyŜej. W większości rzek pojawiło się w związku z tym więcej gatunków ryb.

Zapory wodne a środowisko naturalne

Budowa zbiorników zaporowych wód powierzchniowych do celów ujęć wody pitnej, budzi najczęściej duŜy sprzeciw organizacji ekologicznych i ludności zamieszkującej tereny przyległe. NaleŜy jednak podkreślić, Ŝe w pewnych przypad-kach stanowią one istotne ‘źródło’ wody pitnej duŜych aglomeracji miejsko-przemysłowych. W Polsce wielkie aglome-racje takie jak górnośląska czy łódzka, zlokalizowane są w obszarach wododziałowych, gdzie istnieje duŜy deficyt wód powierzchniowych i podziemnych. Dla zaopatrzenia aglome-racji górnośląskiej w wodę, wybudowano zbiorniki Kaskady Soły, zbiornik Goczałkowice na Wiśle oraz klika mniejszych. Dla zaopatrzenia w wodę Łodzi wybudowano natomiast zbiornik Sulejów na Pilicy. RównieŜ Kraków w 75% zaopatry-wany jest wodę ze zbiornika Dobczyce na rzece Rabie. W Turyngii przy dość duŜym zróŜnicowaniu średnich opadów rocznych, zbiorniki zaporowe stanowią istotne źródło zaopatrzenia w wodę pitną swojego terytorium.

NaleŜy zaznaczyć, Ŝe kaŜda zapora i zbiornik stają się integraf-nymi elementami środowiska. Skala i zasięg oddziaływań na tereny przyległe, reŜim hydrologiczny itp. są dla kaŜdego obiektu inne. Dlatego – w zaleŜności od uwarunkowań – budowa zapór i ochrona środowiska naturalnego mogą być w sprzeczności, co powoduje w wielu przypadkach problemy z ich akceptacją. Projektowanie zbiorników zaporowych jest zadaniem szczególnie trudnym i złoŜonym, gdyŜ uwzględniać musi często przeciwstawne cele stojące za powstaniem zbiornika z celami rozwoju i ochrony otaczających terenów. Przykładem prawidłowo przeprowadzonego rozpoznania i tym samym projektu moŜe być zapora Leibis/Lichte, która zaopatrywać będzie w wodę pitną ok. 300 tys. mieszkańców wschodnich regionów Turyngii. Tab. 1 przedstawia podstawo-wą charakterystykę zapory.

NaleŜy jednak zaznaczyć, Ŝe zapora Leibis/Lichte powstała w wyniku ok. 10-letniego procesu uzgodnień i badań wpływu

69

na środowisko naturalne i jest jedną z pierwszych w Niemczech w ten sposób zaprojektowaną zaporą wodną.

Analizując cele stawiane zbiornikom zaporowym naleŜy podkreślić, Ŝe ich zadaniem podstawowym jest gromadzenie wody. Dzięki zaporom moŜna zapobiegać skutkom powodzi i susz. Odpowiednia gospodarka wodą na zaporze umoŜliwia wyrównywanie naturalnych przepływów, których wielkość moŜe być regulowana w zaleŜności od pory roku i czynników klimatycznych. Zapewnienia to pokrycie zapotrzebowania na wodę tak do celów rolniczych (głównie nawodnień), energetyki wodnej, jak i zaopatrzenia w wodę ludności i przemysłu oraz Ŝeglugi.

Kolejna moŜliwość to rozwój rekreacji i turystyki, wędkarstwa i gospodarki rybackiej, co przyczynia się do rozwoju gospo-darczego. NaleŜy jednak pamiętać o środowisku wodnym w cieku poniŜej zapory. Zahamowanie rozwoju bentosu przy niewłaściwym przepływie gwarantującym tak ruch rumowiska jak i Ŝycie biologiczne, spowodować moŜe istotne zagroŜenia rozwoju dla pewnych gatunków ryb.

Tab. 1 Podstawowa charakterystyka zapory Leibis/Lichte (opracowanie własne)

Parametr Jednostka Wartość

Powierzchnia zlewni km2 72,0 Średni roczny odpływ mln m3 31,5 Maksymalny poziom piętrzenia m npm 442 Pojemność całkowita zbiornika mln m3 39,2 Pojemność powodziowa zbiornika

mln m3 5,6

Pojemność wyrównawcza zbiornika

mln m3 29,4

Powierzchnia zbiornika ha 119,7

Wysokość zapory m 102,5 Szerokość korony zapory m 9,0 Szerokość podstawy zapory m 81,0 Długość zapory m 320,0 Nachylenia skarp odwodnej i odpowietrznej

- pionowa

1:0,78

NaleŜy podkreślić, Ŝe zbiorniki zaporowe są niezbędnym elementem infrastruktury tworzonej przez człowieka. Porównując pod kątem budowy takich zbiorników gospodarkę wodną w Niemczech i w Polsce naleŜy zwrócić uwagę na ich ilość w obydwu krajach. Niemcy zajmują z 311 zaporami 17. miejsce na Świecia a Polska – przy znacznie bardziej niekorzystnym bilansie wodnym – posiada 69 zbiorników zaporowych i zajmuje 38 miejsce w Polsce.

Jednocześnie jednak, wobec narastających zagroŜeń, naleŜy uświadomić sobie konieczność ochrony środowiska naturalnego, które jest podstawą prawidłowego rozwoju Ŝycia na Ziemi. Szeroko pojmowane środowisko to takŜe czynniki społeczne: ludzie, ich mienie, tradycje, osiedla i gospodarka. Wpływ zbiorników zaporowych na otaczające ich środowisko jest zrozumiały i nieunikniony. W wyniku spiętrzenia wody zalewane są pewne tereny, z których ludność musi zostać przesiedlona, naruszona teŜ zostaje ciągłość Ŝycia wzdłuŜ biegu rzeki w wyniku zmian reŜimu hydrologicznego.

Zmiany te sprawiają, Ŝe hydrotechnicy muszą rozwiązać wiele problemów związanych z przekształcaniem środowiska

naturalnego. Zapewnienie coraz lepszych warunków Ŝycia wzrastającej liczbie ludzi, wymaga wykorzystywania istniejących zasobów wodnych, powodując w wielu przypadkach niszczenie pierwotnego stanu naturalnego środowiska. NaleŜy dołoŜyć wszelkich starań, aby zapobiegać tym zagroŜeniom i prze-kształceniom. NaleŜy świadomie wykorzystywać naturalną moŜliwość regeneracji przyrody i adaptacji w nowych warunkach równowagi ekologicznej.

Propozycje zmian programu nauczania z zakresu budownictwa ziemnego z uwzględnieniem zagadnień ochrony środowiska naturalnego

Rozszerzenie zakresu kształcenia w projektowaniu elementów zapór ziemnych, realizowanego na poziomie studiów I stopnia na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji UR Kraków ukierunkowane winno być przede wszystkim na rozwijanie wiedzy o ekologicznych i społecznych efektach projektowania i budowy zbiorników zaporowych. Ugruntowanie tej wiedzy sprawi, Ŝe kształtowanie zasobów wodnych poprzez budowę takich obiektów stać się moŜe bardziej przyjazne naszym podstawom naturalnym. NaleŜy równieŜ szerzej uświadomić wpływ budowy zbiorników zaporowych na charakter rzeki poniŜej obiektu i przekazać wiedzę jak zapobiegać jej degradacji w wyniku zamierania pewnych form Ŝycia. Problem budowy zbiorników zaporowych w Niemczech – podobnie jak i w Polsce – jest szeroko komentowany wśród organizacji ekologicznych. Powoduje to zwiększone nakłady inwestycyjne na badania związane z wpływem zapory na środowisko naturalne terenów przyległych. Koncepcja budowy zbiornika zaporowego zgodnie z wymogami gospodarki wodnej Niemiec, zakłada równieŜ ochroną charakteru rzeki poniŜej zapory. Nie tylko w wyniku regulacji odpływu wody ze zbiornika, rozumianego jako odpływu zapewniającego Ŝycie biologiczne. NaleŜy zmierzać do regulacji ilości odprowadzanej wody tak, Ŝeby rzeka o charakterze górskim po wybudowaniu zapory zachowała ten charakter. Jest to moŜliwe poprzez zaprojektowanie i wykonanie szeregu sterowanych automa-tycznie upustów dennych o zmiennym charakterze odpływu wody, zgodnie z wcześniej ustalonym programem w oparciu o wieloletnie badania prowadzone na cieku przed wybu-dowaniem zapory.

Istotnym problem staje się równieŜ ruch rumowiska w rzece. Rumowisko to umoŜliwia cykliczne przebudowywanie koryta rzecznego a co za tym idzie intensyfikację rozwoju bentosu w rzece. Rozwiązania na zaporze Leibis/Lichte pokazują, Ŝe moŜliwe jest pobieranie rumowiska w części cieku powyŜej zbiornika i transportowanie go poniŜej zapory i deponowanie go w cieku w określonych proporcjach. NaleŜy jednak zaznaczyć, Ŝe problem ten dostrzegany jest w Niemczech przy budowie nowych zapór – w przypadku istniejących obiektów zakłócenie naturalnych procesów cieku stanowi istotny problem dla środowiska przyrodniczego. Zapora Leibis/Lichte została wybudowana głównie w celu ujęcia wody pitnej a więc olbrzymią rolę odgrywa tutaj ochrona okolicznych terenów przed skutkami zanieczyszczeń, mogących spłynąć do zbior-nika. Rozwiązania zastosowane w przypadku tej zapory są bar-dzo interesujące. Istniejące oczyszczalnie ścieków powyŜej zbiornika odprowadzają wody do cieku poniŜej doliny zapory. Jest to moŜliwe dzięki wybudowanej sztolni wzdłuŜ zbiornika, którą poprowadzone są rurociągi transportujące wodę

70

z oczyszczalni ścieków zlokalizowanych powyŜej zbiornika. Intensyfikacja procesu nauczania studentów powinna być wieloetapowa. Z jednej strony uzyskiwana wiedza powinna dostarczać wiadomości nt. projektowania i eksploatacji zbiorników zaporowych. Z drugiej strony wiadomości te umoŜliwiać powinny taką zabudowę doliny rzeki, Ŝeby nie naruszać w sposób istotny istniejącego tam środowiska naturalnego.

W pewnym zakresie właściwa koncepcja budowy takiego zbiornika powinna pobudzać rozwój tego środowiska. W tym zakresie doświadczenia polskie i niemieckie są inne. Wynika to z nakładów finansowych, jak równieŜ z typu budowanych zapór. W Turyngii jak i w Niemczech przewaŜają zapory betonowe a w Polsce południowej – ziemne. Studenci odbywający ćwiczenia terenowe w ramach przedmiotu Konstrukcje i budowle ziemne dostrzegają istotne róŜnice pomiędzy obydwoma typami zapór i wskazują na zaporę w Czorsztynie-Niedzicy gdzie przeprowadzona intensyfikacja działań w kierunku zabudowy biologicznej skarpy odpo-wietrznej, spowodowała częściowe wkomponowanie jej w Pieniński Park Narodowy.

Podsumowanie

Podsumowując naleŜy podkreślić, Ŝe przeprowadzona wymiana doświadczeń mająca na celu doskonalenie kształcenia zawodowego pracowników wydziału pozwoliła rozszerzyć

zakres informacji nt. gospodarki wodno-ściekowej. Prowadzone dyskusje w ramach poszczególnych spotkań i prelekcji pozwolą zwiększyć intensyfikację działań w kierunku właściwej gospodarki wodnej zgodnej z RDW, z uwęglę-dnieniem interesów ochrony środowiska. W wielu przypad-kach, prowadzone dyskusje spowodowały, Ŝe uczestnicy projektu zajmujący się róŜnymi dziedzinami nauki – od zaopat-rzenia w wodę począwszy, przez geotechnikę, meteorologię i geodezją – dochodzili do wspólnych wniosków odnośnie właściwej gospodarki wodnej i widzieli w niej swoje zadania. Właściwy udział przedstawicieli wszystkich tych dziedzin nauki w projektowaniu duŜych obiektów, jakimi są m.in. zbiorniki zaporowe pozwoli chronić istniejące środowisko naturalne a z drugiej strony zwiększy intensyfikację rozwoju techniczno-społecznego okolicznych mieszkańców.

NaleŜy równieŜ podkreślić, Ŝe wyjazd, w którym autor uczestniczył przyczynił się do pogłębienia istniejących kontaktów z pracownikami innych jednostek wydziału i nawią-zania nowych z przedstawicielami przyjmujących nas organi-zacji niemieckich.

Źródła

Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

71

23. Systemy sanitarne z rozdziałem uryny, fekaliów i ścieków szarych jako alternatywna koncepcja unieszkodliwiania ścieków z wykorzystaniem zawartych w nich substancji

Dr inŜ. Grzegorz Kaczor Katedra InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

Wprowadzenie

Polska jest jednym z krajów europejskich o najmniejszych zasobach wodnych. Średni roczny odpływ wód powierz-chniowych (jeziora, rzeki) z obszaru Polski wynosi 54 km3, co w przeliczeniu na 1 mieszkańca daje 1600 m3 w ciągu roku. W innych krajach europejskich wartość ta jest średnio trzykrotnie wyŜsza i wynosi 4600 m3/M/rok. Ochrona wód powierzchniowych i podziemnych przed zanieczyszczeniem staje się jednym z głównych priorytetów gospodarki wodnej kraju. W Polsce od wielu lat występuje raŜąca dysproporcja pomiędzy długością sieci wodociągowej (257,1 tys. km w roku 2007), słuŜącej do zaopatrzenia ludności w wodę a długością sieci kanalizacyjnej (89,5 tys. km w roku 2007) odprowadzającej ścieki do systemów ich unieszkodliwiania [GUS 2008]. Członkostwo w UE dało moŜliwość pozyskania istotnych środków na rozwój systemów odprowadzania i oczyszczania ścieków. W ostatnich latach w Polsce oddawanych jest do uŜytku średnio 165 nowych mechaniczno-biologicznych oczyszczalni ścieków rocznie. Uchwalona w 2000 r. Ramowa Dyrektywa Wodna UE [RDW 2000] przyjmuje, Ŝe do 2015 r. w państwach członkowskich ma być uzyskany tzw. ‘dobry stan wód’, lub tzw. ‘dobry potencjał wszystkich części wód’. Dyrektywa ta wskazuje równieŜ na potrzebę podejmowania przedsięwzięć, mających na celu poprawę stanu czystości środowiska wodnego poprzez ograniczanie zrzutów, emisji i strat priorytetowych substancji niebezpiecznych a w dalszej perspektywie do zaprzestania lub stopniowego eliminowania tego typu działalności.

Aktualnie w Polsce przewaŜa koncepcja budowy duŜych systemów kanalizacyjnych, odprowadzających ścieki bytowe do duŜych oczyszczalni zbiorczych. Wynika to z większej efektywności usuwania zanieczyszczeń w duŜych obiektach, wyposaŜonych w szczegółowy monitoring poszczególnych procesów technologicznych oraz nowoczesne reaktory biolo-giczne z moŜliwością podwyŜszonego usuwania związków bio-gennych. NaleŜy jednak zaznaczyć, Ŝe pomimo niewątpliwych zalet takich systemów w oczyszczalniach ścieków nie ma moŜ-liwości odzysku wielu cennych dla rolnictwa substancji za-wartych w ściekach. Ścieki bytowe zawierają duŜe ilości azotu, fosforu i potasu, które mogłyby być wykorzystane jako sub-stancje nawozowe, nie zagraŜając biologicznej równowadze od-biornika [Londong 2000]. Badania prowadzone w Skandynawii wykazały, Ŝe wartość nawozowa ścieków wytwarzanych przez populację 4,5 mln Norwegów, jest ekwiwalentem dla 15% nawozów sztucznych, uŜywanych w rolnictwie (wycenionych w 1997 r. na 30 mln USD) [Szewczyk 2005, Dąbek 2008]. W la-tach widocznego kurczenia się zasobów naturalnych w przy-rodzie, moŜliwość odzysku poszczególnych pierwiastków nawozowych zyskuje coraz bardziej na znaczeniu.

Udział autora w wyjeździe studialnym do Turyngii w ramach projektu pn.: Nowoczesne kształcenie akademickie w zakresie

gospodarki wodno-ściekowej na obszarach wiejskich (program „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci), umoŜliwiły zapoznanie się z aktualną filozofią unieszkodliwiania ścieków w Niemczech. Wykład specjalisty z zakresu gospodarki ściekowej prof. Jörga Londonga na Uniwersytecie Bauhaus w Weimarze (BU Wei-mar) potwierdził, Ŝe aktualnie w Europie prowadzone są inten-sywne badania w kwestii odzysku ze ścieków substancji nawo-zowych. Udoskonala się systemy separacji uryny, fekaliów i ścieków szarych w miejscach ich powstawania. Opracowy-wane są autorskie rozwiązania toalet dualnych oraz specjalnych pisuarów do magazynowania i zabezpieczania moczu przed niekorzystnym oddziaływaniem powietrza.

Charakterystyka systemów sanitarnych z rozdziałem uryny, fekaliów i ścieków szarych

Odchody fizjologiczne stanowią jedynie małą część ścieków bytowych, na ogół nie większą niŜ 2 do 3% ich ogólnej objętości. Według badań niemieckich, objętość odchodów wytwarzanych przez człowieka w ciągu roku nie przekracza 550 dm3/M�rok, podczas gdy produkcja ścieków szarych (odpływy z kuchni, łazienek i pralni) sięga nawet 25 tys. dm3/M�rok. Ścieki z toalet składają się z mieszaniny uryny, kału oraz wody płuczącej. Dobowa dawka azotu, fosforu i potasu od jednego mieszkańca w ściekach bytowych wynosi przeciętnie ok. 20 g. Jest ona zdominowana głównie przez azot (ok. 65% objętości). Najwięcej domieszek (ok. 75% objętości) znajduje się w urynie, natomiast najmniej w ściekach szarych. Uryna stanowiąca zaledwie ok. 2% ścieków bytowych, zawiera aŜ 80% azotu (w tym 90% amonowego), ok. 50% fosforu oraz 54% potasu obecnego w ludzkich odchodach [Tuszyńska i Obarska-Pempkowiak 2008]. Zawartość bio-genów w poszczególnych składowych ścieków bytowych przedstawia tab. 1.

Tab. 1 Zawartość związków biogennych i substancji organicznej wyraŜonej w ChZT w ściekach szarych i fekaliach produkowanych przez człowieka w ciągu roku (źródło [Springer 1992]

Składnik

Zawartość w ściekach

Ścieki szare Uryna Kał

kg/M����rok 25000

dm3/M����rok 500

dm3/M����rok 50

dm3/M����rok Azot 4-5 3% 87% 10%

Fosfor 0,75 10% 50% 40% Potas 1,8 34% 54% 12% ChZT 30 41% 12% 47%

Największe doświadczenie w zakresie separacji faz ścieków mają od wielu lat kraje skandynawskie (Dania, Finlandia, Norwegia oraz Szwecja). W krajach tych ścieki bytowe

72

postrzegane są jako wartościowy zasób nawozowy. Podstawą pomyślnego wykorzystania poszczególnych składników ze ścieków jest rozdzielenie moczu i kału. Separacja moczu i kału moŜe odbywać się w dwóch grupach urządzeń tj. w toaletach separujących tzw. ‘suchych’ i ‘mokrych’. W odróŜnieniu od układu klasycznego (zwykła miska ustępowa) separacja fekaliów następuje w sanitariacie dualnym natychmiast, bez moŜliwości zetknięcia się moczu i kału ze sobą. Przykładowy system do separacji moczu i kału przedstawia rys. 1.

Rys. 1 Przykładowy system biodegradacji z separacją moczu

i kału [Dąbek 2008]

Mocz zbierany w specjalnych pisuarach lub toaletach dualnych gromadzony jest w specjalnych podziemnych zbiornikach o pojemności dochodzącej do kilkudziesięciu m3. Zbiorniki podzielone są na 2 napełnianie kolejno komory. Obydwie komory są odpowietrzane, gdyŜ mocz w kontakcie ze tlenem zmienia swoje właściwości. Odseparowana uryna pozbawiona styczności z kałem, odizolowana od powietrza atmosfer-rycznego i chroniona przed światłem jest praktycznie pozbawiona przykrych zapachów i przez długi czas zachowuje wartość nawozową. Po wypompowaniu uryny ze zbiorników, po rozcieńczeniu jej wodą w stosunku 1:1 lub 1:2, wykorzystywana jest ona jako bardzo skuteczny nawóz. Z moczu wykorzystuje się ponad 70% fosforu i 50% azotu. Zagęszczenie uryny gnojowicą eliminuje korozję w przewodach rozsączających, poprzez obniŜenie wysokich stęŜeń soli.

Kał w związku z tym, Ŝe moŜe stanowić potencjalne źródło zagroŜenia bakteriologicznego, wymaga specjalnego postępo-wania przed jego rolniczym wykorzystaniem. Najczęściej stosuje się przedłuŜone kompostowanie przez ok. dwa lata, w specjalnym zbiorniku dwukomorowym.

Czas wypełniania jednej komory wynosi zwykle 6 miesięcy. Łączny czas fermentacji kału wynosi 1 rok, po upływie którego pierwsza komora zbiornika jest opróŜniana. Zawartość zbiornika moŜna bezpośrednio wykorzystać jako kompost, chociaŜ zwykle ze względu na obecność w kale wielu mikroorganizmów chorobotwórczych, wskazane jest wydłuŜe-nie czasu kompostowania o następne 6 do 12 miesięcy.

Powstające w gospodarstwach domowych tzw. ścieki szare moŜna poddawać unieszkodliwianiu w oczyszczalniach hydro-fitowych lub tradycyjnych drenaŜach rozsączających a następ-nie wykorzystywać do podlewania ogrodów lub kierować do gruntu lub wód powierzchniowych. W Szwecji biotoalety wykorzystywane są w budynkach uŜyteczności publicznej od lat osiemdziesiątych. Obecnie w tym kraju funkcjonuje juŜ po-nad 3000 takich systemów zainstalowanych w wielorodzinnych domach mieszkalnych, obiektach uŜyteczności publicznej i ho-telach [Tuszyńska i Obarska-Pempkowiak 2008].

Wieloletnia eksploatacja systemów do separacji moczu w Szwecji wykazała wysoką efektywność ludzkiej uryny jako nawozu. Odnotowano krótszy okres wegetacji roślin oraz lepszy przyrost plonów niŜ przy tradycyjnym nawoŜeniu mineralnym [Suligowski 2006].

Opis propozycji rozszerzenia tematyki zajęć

W związku z wiedzą nabytą dzięki wizycie studialnej w Turyngii w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci, proponuje się wprowadzenie następujących zmian w metodyce nauczania przedmiotów Oczyszczalnie ścieków oraz Wodociągi i kanalizacje:

W ramach wykładów przedstawienie systemów do unieszkod-liwiania ścieków z wykorzystaniem zawartych w nich substancji a w szczególności omówienie:

� podstaw ekologicznych metod uprawy z wykorzystaniem nawozów organicznych;

� składu ścieków bytowych i odpadów pochodzących z gos-podarstw domowych, wraz ze sposobami ich przeróbki;

� zawartości substancji nawozowych w poszczególnych składnikach ścieków bytowych;

� róŜnic pomiędzy konwencjonalnymi systemami sanitarnymi a systemami z rozdziałem uryny, fekaliów i ścieków szarych;

� poszczególnych rozwiązań technicznych wykorzystywanych do separacji ścieków,

� systemów do unieszkodliwiania kału i ścieków szarych; � załoŜeń technicznych urządzeń do magazynowania moczu; � poszczególnych sposobów rolniczego wykorzystania uryny

oraz � budowy i eksploatacji biotoalet.

Natomiast w ramach ćwiczeń proponuje się wprowadzenie następujących zagadnień obliczeniowych i projektowych:

� obliczenie ładunków azotu, fosforu i potasu w ściekach bytowych, odpływających z budynków jednorodzinnych zamieszkałych przez określoną liczbę osób;

� projekt instalacji toalety dualnej na rzutach kondyg-nacyjnych budynku jednorodzinnego;

� projekt systemu do unieszkodliwiania ścieków w obrębie posesji, z wykorzystaniem systemu biodegradacji z separa-cją moczu i kału oraz

� projekt oczyszczalni hydrofitowej lub drenaŜu rozsą-czającego do unieszkodliwiania ścieków szarych.

Dotychczas w programie nauczania niniejszych przedmiotów nie uwzględniano tematyki separacji ścieków dla potrzeb wykorzystania zawartych w nich substancji.

Podsumowanie

Zastosowanie toalet separujących rozwiązuje problem gospodarki ściekowo-osadowej w gospodarstwach wiejskich, umoŜliwiając przy tym bezpieczne przyrodnicze wykorzystanie uryny i kału jako kompostu. W warunkach polskich, rozwiązania takie wydają się być szczególnie istotne w przy-padku gospodarstw, które nie mogą być z róŜnych przyczyn podłączone do kanalizacji zbiorczej. W tradycyjnych oczyszczalniach ścieków występuje często problem związany z unieszkodliwianiem osadów. Plusem systemów z separacją uryny i biodegradacją kału jest, iŜ osady te nie powstają. Nie

73

bez znaczenia jest teŜ kwestia ograniczenia emisji związków biogennych do cieków powierzchniowych oraz wykorzystanie substancji zawartych w moczu dla celów nawozowych a w efekcie zwiększenia plonowania roślin uprawnych. Wyko-rzystanie oczyszczonych ścieków szarych do podlewania upraw, wpłynie na ograniczenie zuŜycia wody przeznaczonej do spoŜycia. Podsumowując, zastosowanie w Polsce systemów do separacji uryny i biodegradacji odpadów, moŜe być korzystne zarówno pod względem ekologicznym jak i eko-nomicznym, stanowiąc alternatywę dla rozwiązań konwencjo-nalnych w aspekcie unieszkodliwiania ścieków.

Źródła Dąbek Z. 2008. Wpływ wybranych czynników na rozdział fazowy ścieków bytowych w separatorze z efektem Coandy. Rozprawa doktorska, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, maszynopis.

Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie

Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

Główny Urząd Statystyczny (GUS). 2008. Mały Rocznik Statystyczny Polski. Warszawa.

Londong J. 2000. Strategien fuer die Siedlungsentwaesserung. KA- Waserwirtschaft, Abwasser, Abfall, 2000 (47), Nr. 10 (str. 1434-1443).

Springer M. 1992. Der Prozess der Kompostierung. Kompost-Toiletten-Wege zur sinnvollen Fäkalien Entsorgung. Claudia Lorenz-Ladener.

Suligowski Z. 2006. Strategia rozwoju zrównowaŜonego w Szwecji. Wiadomości Projektanta Budownictwa, Miesięcznik Izby Projektowania Budowlanego, 5 (184) 2006, 24-28.

Szewczyk K.W. 2005. Biologiczne metody usuwania związków azotu ze ścieków. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa.

Tuszyńska A., Obarska-Pempkowiak H. 2008. Perspektywy rozwoju systemów sanitarnych z zastosowaniem toalet separujących w Europie. Gaz, Woda i Technika Sanitarna nr 7, 8/2008 (str. 42-49).

74

24. Propozycja nowych treści kształcenia na studiach I stopnia Gospodarka Przestrzenna

Dr inŜ. Jacek M. Pijanowski Katedra Geodezyjnego Urządzania Terenów Wiejskich

Wprowadzenie

Jako jedną z głównych przyczyn problemu powolnego rozwoju infrastruktury ściekowej na obszarach wiejskich w Polsce wskazać naleŜy niewłaściwy rozwój przestrzenny wiejskich jednostek osadniczych. Postępuje on zwykle w sprzeczności z moŜliwościami finansowymi gmin, gdyŜ prowadzi do nara-stającego rozproszenia zabudowy, co bardzo znacząco podnosi koszty tej infrastruktury.

Jak wynika z badań przeprowadzonych w 2000 r. na zlecenie Federalnego Urzędu Zagospodarowania Przestrzennego w Ber-nie oraz Urzędu ds. Gmin i Zagospodarowania Przestrzennego Kantonu Bern (Szwajcaria), koszty istniejącej infrastruktury technicznej w rozproszonych osiedlach wiejskich są średnio 6 do 8 razy wyŜsze, niŜ w osiedlach zwartych (por. rys. 1).

Rys. 1 Średnie koszty istniejącej infrastruktury technicznej w róŜnych typach osiedli: rozproszone (S1), przeciętne (S2) oraz zwarte (S3) (oprac. na podst. [Suter i in. 2000])

(opis typów osiedli wymienionych na rys. 1: S1 – Rozwój obszarów zabudowanych obejmuje tereny, które nie graniczą z uzbrojonymi terenami przeznaczonymi w miejscowym planie zagospodarowania przestrzennego pod zabudowę. Nowe tereny zabudowane wymagają nowej infrastruktury magistralnej oraz rozbudowy oczyszczalni ścieków. S2 – Rozwój obszarów zabudowanych następuje o tereny graniczące z istniejącą zabudową. Infrastruktura rozbudowywana jest na zasadzie kontynuacji istniejących ciągów, bez rozbudowy oczyszczalni ścieków. S3 – Zabudowa istniejących ‚luk budowlanych’ wewnątrz terenów zabudowanych, bez rozbudowy infrastruktury.)

Rozwój osiedli wiejskich w Turyngii – z którą autor niniejszego artykułu współpracuje z ramienia Urzędu Marszałkowskiego Województwa Małopolskiego oraz Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie od 2003 r. – w pełni wpisuje się w filozofię skoncentrowanego rozwoju zabudowy. Dzięki temu rozmiary obecnego niŜu demograficznego (wysoki odpływ ludności z terenów wiejskich) w duŜo mniejszym stopniu dotkną kosz-tów utrzymania istniejącej infrastruktury technicznej, niŜ miało by to miejsce w Małopolsce, charakteryzującej się bardzo duŜym rozproszeniem zabudowy. Zgodnie z wartościami przedstawionymi na rys. 1, negatywne skutki finansowe dla gmin w przypadku kryzysu demograficznego były by w naszym regionie do 8 razy większe niŜ ma to miejsce w Turyngii, gdzie rozwój obszarów wiejskich zdeterminowany jest obecnie przez

następujące problemy, niosące ze sobą wielorakie negatywne konsekwencje dla wielu części tego regionu:

� Konieczność redukcji liczby urządzeń infrastruktury wod-no-ściekowej w związku z rosnącym ich ‘niedociąŜeniem’:

■ sieci wodociągowej, co w wielu miejscowościach powo-duje jej rosnące zanieczyszczenie oraz

■ oczyszczalni ścieków, co powoduje spadek ich zdolności oczyszczania ścieków.

� Konieczność likwidacji obiektów infrastruktury socjalnej:

■ zamykanie przedszkoli i szkół z powodu ‘niedoboru’ dzieci i młodzieŜy;

■ redukcja zatrudnienia ww. obiektach oraz przychodniach lekarskich i bibliotekach;

■ spadek zatrudnienia w zakładach komunalnych (zmniej-szone zapotrzebowanie na usługi publiczne).

Potrzeba podjęcia radykalnej zmiany kierunku praktyki gospodarki przestrzennej gmin naszego regionu wynika jednak ze zgoła odmiennych przesłanek. Zgodnie z tegorocznym raportem Głównego Urzędu Statystycznego, spadek liczby mieszkańców wsi w Polsce będzie niemal niezauwaŜalny i wy-niesie zaledwie 0,5% a w niektórych regionach Polski w 2035 r. mieszkać będzie na wsi więcej ludzi niŜ dziś. Przyrost ludności na obszarach wiejskich Małopolski (które zamieszkuje ok. 1,7 mln osób) szacuje się na ok. 120 tys. osób (tj. przyrost o ok. 7%). Dla rozwoju przestrzennego wiejskich jednostek osadniczych będzie to o tyle istotne, Ŝe wiązać się będzie z rozwojem budownictwa jednorodzinnego. Wynika to z faktu, iŜ na małopolską wieś przenosić się będą dobrze sytuowani mieszkańcy miast [GUS 2008].

Wydział InŜynierii Środowiska i Geodezji (WIŚiG) Uniwersy-tetu Rolniczego w Krakowie winien być zainteresowany zaangaŜowaniem się w proces zmiany mentalności społeczności i władz lokalnych jak chodzi o gospodarkę przestrzenną na poziomie lokalnym (np. w drodze szkoleń czy studiów podyplomowych). Podstawową rolą uczelni wyŜszej jest kształcenie wysoko wykwalifikowanych kadr, przygotowanych do podjęcia przedmiotowych wyzwań jako pracownicy administracji samorządowej, innych instytucji publicznych oraz biur projektowych i wykonawczych. Niezmiernie waŜne jest przy tym posiadanie odpowiedniej oferty edukacyjnej, do której zalicza się m.in. planowany kierunek studiów Gospodarka Przestrzenna na WIŚiG.

Tematyka i program studiów kierunku Gospodarka Przestrzenna

Absolwent studiów I stopnia (inŜynierskich) na kierunku Gospodarka Przestrzenna uzyska wiedzę i umiejętności niezbędne w zakresie planowania przestrzennego, gospodarki gruntami, programowania rozwoju infrastruktury technicznej

75

i społecznej, opracowywania analiz przestrzennych zjawisk gospodarczych i społecznych oraz formułowania zasad polityki przestrzennej na wszystkich szczeblach zarządzania.

Takie przygotowanie pozwoli na podjęcie pracy w urzędach administracji publicznej szczebla samorządowego i regional-nego, w zespołach przygotowujących dokumenty planistyczne oraz opracowujących analizy przestrzenne zjawisk gospodar-czych i społecznych, przy tworzeniu lokalnych strategii rozwoju, opracowywaniu programów mających na celu pod-wyŜszenie konkurencyjności miast, gmin i regionów, planowa-niu infrastruktury technicznej, sporządzaniu dokumentów oceniających stan środowiska przyrodniczego i kulturowego a takŜe oceniających wpływ inwestowania na środowisko.

Program studiów na kierunku Gospodarka Przestrzenna obejmuje następujące przedmioty (bez przedmiotów ogólnych i specjalizacji dyplomowych):

� Przedmioty podstawowe:

■ Matematyka z elementami statystyki,

■ Geografia ekonomiczna,

■ Rysunek techniczny i planistyczny,

■ Geometria wykreślna i grafika inŜynierska,

■ Socjologia,

■ Ekonomia,

■ Prawoznawstwo,

■ Fizyka oraz

■ Historia urbanistyki i architektury;

� Przedmioty kierunkowe:

■ Prawne podstawy gospodarki przestrzennej i ochrony środowiska,

■ Społeczno-kulturowe uwarunkowania gospodarki przes-trzennej,

■ Planowanie przestrzenne,

■ Przyrodnicze podstawy gospodarowania przestrzenią,

■ Strategia rozwoju gminy,

■ Podstawy gospodarki przestrzennej,

■ Gospodarka nieruchomościami,

■ Samorząd terytorialny,

■ Ochrona i rewaloryzacja obszarów zurbanizowanych,

■ Geograficzne systemy informacji przestrzennej,

■ Budownictwo,

■ Planowanie infrastruktury technicznej,

■ Ekonomika miast i regionów,

■ Zasady projektowania,

■ Projektowanie urbanistyczne,

■ Geodezja oraz

■ Kartografia tematyczna;

� Przedmioty profilujące:

■ Regionalne planowanie w gospodarce wodnej,

■ Kształtowanie i rozwój obszarów wiejskich,

■ Urządzenia wodno-melioracyjne,

■ Studium zagroŜenia powodzią,

■ Podstawy fotogrametrii i fotointerpretacji,

■ Kształtowanie krajobrazu,

■ Zasady kształtowania struktury przestrzennej wsi,

■ Ochrona środowiska,

■ Polityka rozwoju regionalnego na poziomie UE, kraju i regionu,

■ Administracja rządowa i samorządowa a gospodarka przestrzenna,

■ Polityka rozwoju obszarów wiejskich UE,

■ Gleboznawstwo i ochrona gleb,

■ Podstawy rolnictwa i leśnictwa,

■ Podstawy chowu zwierząt,

■ Podstawy ekologii z botaniką oraz

■ Obszary wiejskie i ich funkcje;

Program studiów przewiduje ponadto następujące praktyki terenowe:

� Przyrodnicze podstawy gospodarki przestrzennej (w 2 se-mestrze),

� Społeczno-kulturowe podstawy gospodarki przestrzennej (w 4 semestrze),

� Praktyki terenowe w gminie ( po 6 semestrze).

Celem pełniejszego przygotowania absolwenta do rozwiązy-wania aktualnych problemów i wyzwań gmin, proponuje się rozwaŜenie rozszerzenia w przyszłości przyjętego porządku przedmiotów o te zaproponowane w kolejnych podrozdziałach.

Przedmiot Strategiczne Plany Rozwoju Infrastruktury

Z uwagi na problemy rozwoju wiejskich jednostek osadniczych oraz na powszechnie znane deficyty w planowaniu przestrzennym w Polsce, celowym zdaje się być opracowywanie przez gminy tzw. Strategicznych Planów Rozwoju Infrastru-ktury (SPRI) (magistralna sieć wodno-kanalizacyjna i drogi gminne), których celem jest projektowanie infrastruktury, przy szczególnym uwzględnieniu minimalizacji jej koszów. Wiele gmin juŜ dostrzegło potrzebę minimalizowania środków wydatkowanych na infrastrukturę techniczną i stara się we własnym zakresie ograniczyć rozprzestrzenianie zabudowy (głównie w kontekście właściwego wykorzystania środków Unii Europejskiej). Opracowaniu SPRI towarzyszyć muszą analizy ekonomiczne.

Głównym celem dydaktycznym w zakresie przedmiotu Strategiczne Plany Rozwoju Infrastruktury, winno być uzys-kanie przez absolwenta wiedzy nt. sporządzania:

� kompleksowych projektów komunalnej infrastruktury wodno-kanalizacyjnej i drogowej,

� wariantów skoncentrowanego i uporządkowanego rozwoju infrastruktury i zabudowy,

� uproszczonej analizy ekonomicznej kosztów rozbudowy i eksploatacji tej infrastruktury w danej perspektywie czasowej (np. Ŝywotności oczyszczalni ścieków).

� analiz istniejących zagroŜeń naturalnych występujących na danym terenie, determinujących kierunki rozwoju zabudowy – a co za tym idzie – infrastruktury (głównie obszary zalewowe i osuwiskowe).

Rys. 2 przedstawia przykład SPRI dla wsi Brzezinka (Gmina Zabierzów).

76

1

2

4 3

Granica sołectwa

Granica terenów budowlanych

Wodociąg

Sieć wysokiego napięcia

Granica działki

Obszar rozwoju terenów budow-lanych

Etap 1, etap 3

Etap 2

Etap 4, etap 5

Infrastruktura planowana

Kanalizacja grawitacyjna

Kanalizacja ciśnieniowa

Przepompownia

Wodociąg

Droga gminna

200 m 0 100 100

Istniejąca infrastruktura magistralna

5

N

Rys. 2 Strategiczny Plan Rozwoju Infrastruktury dla sołectwa

Brzezinka (gmina Zabierzów) – jeden z 3 wariantów (oprac. J.M. Pijanowski)

Skala sołectwa pozwala na projektowanie przedmiotowej infrastruktury przy pełnym uwzględnieniu stosunków własnościowych - co jest bardzo waŜne dla oceny moŜliwości realizacji urządzeń infrastrukturalnych w terenie. Planując równolegle rozwój przestrzenny infrastruktury magistralnej i nowych terenów budowlanych w skali sołectwa, gmina moŜe duŜo łatwiej aktywnie wpływać na rozwój zabudowy i infra-struktury osiedlowej.

W ramach przedmiotu nacisk połoŜony być równieŜ winien na następujące zagadnienia:

� opracowania ekofizjograficzne w planowaniu przestrzen-nym,

� zasady projektowania urbanistycznego na obszarach wiej-skich w wybranych krajach UE oraz

� fundusze UE a gospodarka przestrzenna.

Przedmiot Rewitalizacja obszarów zdegradowanych

KaŜdego dnia przybywa w Niemczech 5 hektarów nowych obszarów zainwestowanych. Dzieje się tak, chociaŜ obok połoŜone są zrujnowane kombinaty i chylące się ku ruinie rolnicze zakłady produkcyjne, czy teŜ nowe uzbrojone i nie-wykorzystywane tereny. Jednocześnie suburbanizacja i duŜe inwestycje komunikacyjne (np. pozyskiwanie terenów pod rozbudowę linii kolejowych, autostrad i innych dróg) oraz przekwalifikowanie gruntów z uprawnych na przemysłowe i pod zabudowę mieszkaniową, doprowadziły do olbrzymiego wzrostu obszarów zainwestowanych. W Turyngii problem rewitalizacji nieruchomości budowlanych nie spotkał się

niestety w okresie przemian ustrojowych z naleŜytą uwagą. Wzrost ilości terenów osiedlowych i komunikacyjnych, pozyskiwanych kosztem obszarów uprawnych i leśnych, moŜna obecnie zestawić z ogromną powierzchnią podupadających nieruchomości budowlanych.

Mając na uwadze dostęp Polski do europejskich funduszy strukturalnych naleŜy moŜliwie szybko wykorzystać wszelkie moŜliwości zainteresowania inwestorów publicznych i prywat-nych podupadającymi ale z reguły dobrze uzbrojonymi terenami po byłych PGR (por. [Thöne 2007]).

Zgodnie z zapewnieniami, nasz wydział moŜe w tej dziedzinie czerpać od Turyngii szerokie doświadczenia (udostępnienie materiałów do badań, moŜliwość praktyk studenckich itp.). Obecnie przygotowywany jest nawet wspólny projekt badawczo-wdroŜeniowy z tego zakresu.

W związku z powyŜszym proponuje się rozszerzenie programu studiów na kierunku Gospodarka Przestrzenna o przedmiot Rewitalizacja obszarów zdegradowanych. W ramach przed-miotu absolwent posiądzie wiedzę potrzebną do progra-mowania i realizacji działań na rzecz oŜywienia zdegra-dowanych obszarów wiejskich.

WaŜnym aspektem będzie tu umiejętność opracowywania i realizacji koncepcji mających na celu zmianę funkcji i przeznaczenia danego terenu poprzez działania z zakresu budownictwa, planowania przestrzennego, ekonomii i polityki społecznej. Celem będzie tu doprowadzenie terenu do stanu, w którym zostanie on oŜywiony w sensie społeczno-gospodarczym oraz poprawie ulegną takie aspekty jak funkcjonalność, estetyka czy jakości Ŝycia.

Absolwent posiądzie umiejętność kompleksowego rozwiązywania problemów rewitalizacyjnych w oparciu o tzw. Lokalne programy rewitalizacji, przygotowywane na podstawie określonych wytycznych oraz umiejętności potrzebnych do pozyskania partnerów społecznych, organizacji pozarządowych, realizujących działania naleŜące do sfery społecznej procesu rewitalizacji.

W ramach przedmiotu moŜliwe były by praktyki w instytucjach branŜowych w Turyngii.

Przedmioty z zakresu informatyki oraz nowoczesnych narzędzi komputerowych

Ponadto celowe wydaje się uzupełnienie przedmiotów na kierunku studiów o Informatykę oraz Podstawy obsługi nowoczesnych narzędzi informatycznych – i to zarówno na poziomie przedmiotów podstawowych (przygotowanie), jak i przedmiotów kierunkowych oraz profilujących (zastosowanie).

Umiejętności te zaowocują nie tylko w późniejszych fazach studiów – gdyŜ student nie będzie wówczas tracił czasu na naukę obsługi takich narzędzi jak Systemy Informacji o Terenie (SIT) czy Geograficzne Systemy Informacyjne (GIS) lecz będzie je traktował i wykorzystywał jako normalne narzędzie pracy – ale przede wszystkim w działalności zawodowej.

W obecnej dobie, znajomość tych narzędzi wydaje się wręcz nieodzowna, co sygnalizują równieŜ autorzy innych artykułów niniejszego wydawnictwa (por. artykuły nr 4, 16, 25, 28 oraz 30).

77

Źródła Główny Urząd Statystyczny (GUS) 2008. Prognoza ludności na lata 2008-2035. Departament Badań Demograficznych. Warszawa.

Suter S., Müller A., Sommer H., Kramer D. 2000. Siedlungsentwicklung und Infrastrukturkosten. ECOPLAN, Wirtschafts- und Umweltstudien. Bern.

Thöne K.-F. 2007. Polityka gospodarowania gruntami. Warunki ramowe, obszary działania i koncepcje rozwiązania kwestii zarządzania nieuŜytkami w Wolnym Państwie Turyngii (Niemcy). Innowacyjny start 1 (4) 2007. Periodyk wydawany przez Urząd Marszałkowski Województwa Małopolskiego w ramach środków finansowych z Unii Europejskiej (str. 16-17).

78

25. Struktura organizacyjna GIS z zakresu gospodarki wodno-ściekowej stosowana w Niemczech

Dr inŜ. Tomasz Salata Katedra Planowania Organizacji i Ochrony Terenów Rolniczych

Wprowadzenie

Praca przedstawia problematykę poruszaną w trakcie wyjazdu studialnego autora do Turyngii w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci, dotyczącą rozwiązań stosowanych w Niemczech z zakresu gospodarki wodno-ściekowej. Jednym z istotniejszych tematycznie dla autora zagadnień było funkcjonowanie systemu informacyjnego, obsługującego ten zakres działalności.

Zastosowanie metod informatycznych w róŜnych dziedzinach gospodarki jest dzisiaj zjawiskiem powszechnym. Niemal w kaŜdym miejscu w Europie, postęp technologiczny w dzie-dzinie informatyzacji Ŝycia – nie tylko komercyjnego czy administracyjnego lecz równieŜ powszechnego – nikogo juŜ nie dziwi a odbiór społeczny tego rozwoju jest zdecydowanie pozytywny. Zastosowanie rozwiązań informacyjnych, opartych na technologii informatycznej niesie ze sobą duŜe moŜliwości wykorzystania systemów, lecz równieŜ powoduje konieczność budowy równoległej infrastruktury informatycznej, obsługującej tę techniczną.

Wyjazd studialny w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci do Turyngii miał na celu przybliŜenie zagadnień gospodarki wodno-ściekowej i technicznych rozwiązań stosowanych w okolicach Erfurtu. Bogaty plan wyjazdu zakładał poznanie przez stronę polską nowych metod gospodarowania zasobami wodnymi i technicznymi. Strona praktyczna obejmowała zapoznanie się z terenem i urzą-dzeniami wykorzystywanymi w gospodarce wodnej, Część teo-retyczne skupiała się natomiast na prezentacji serii referatów, głoszonych przez osoby z kręgów praktyki i nauki.

Jednym z poruszonych tematów było przedstawienie systemów zarządzania informacją przestrzenną, stosowanych przez miejskie zakłady wodociągowe w Erfurcie. Niezwykle ciekawy wykład pokazał w zupełnie innym świetle moŜliwość konstruowania i stosowania wspomagających systemów informatycznych. Niemiecki system gromadzenia i udostę-pniania danych branŜowych jest zupełnie inaczej zorga-nizowany niŜ w Polsce. Inne są równieŜ źródła jego finansowania. W trakcie rozmów z osobami prezentującymi referaty, uzyskano bardzo wiele cennych informacji o zasadach funkcjonowania systemów, co autor postara się przedstawić w poniŜszym artykule.

Formalne zasady budowy i funkcjonowania systemu informatycznego

Jak podkreślono, budowa mocnego i wydajnego systemu informatycznego moŜliwa była do sfinansowania przez kon-sorcjum trzech instytucji, zajmujących się w Erfurcie szerokim wachlarzem usług: dostarczania wody i utylizacji ścieków, gazownictwa oraz energetyki. Pojedyncze przedsiębiorstwa nie byłyby w stanie zbudować i później utrzymać takiego systemu

informatycznego. Podkreślić naleŜy, Ŝe są to przedsiębiorstwa o dominującej na tamtejszym rynku pozycji rynkowej. Stąd nasuwa się pierwszy wniosek, Ŝe budowany element dowolnej struktury gospodarczej u naszych niemieckich partnerów – w tym wypadku system informatyczny obsługujący kluczowe dziedziny Ŝycia miasta Erfurt – tworzony jest na solidnych fundamentach. Są nimi przede wszystkim bardzo dobrze – pod względem merytoryczno-technicznym i ekonomiczno-finansowym – opracowany projekt. Efektem wdroŜenia jest system, mogący udźwignąć zadania nie tylko na początku jego istnienia, ale takŜe w czasie jego eksploatacji i rozwoju samych sieci technicznego uzbrojenia terenu. Zbudowany system moŜe jednym słowem przetworzyć wiele więcej danych niŜ obsługuje obecnie, co daje zdecydowanie dobre rokowania na przyszłość.

Z drugiej strony dla uczestników projektu ze strony polskiej, duŜym zaskoczeniem była struktura organizacyjna takiego systemu. Właścicielem systemu jest konsorcjum zainteresowa-nych przedsiębiorstw a nie jak by to miało miejsce w warun-kach polskich – administracja samorządowa lub rządowa.

W Niemczech magistrat otrzymuje dostęp do danych gromadzonych w systemie, lecz tylko dla tego, iŜ jest to zagwarantowane przepisami. Administracja pełni tam jedynie rolę konsultanta technicznego w trakcie opracowywania kierunków rozwoju sieci, ustalania charakteru terenów w pla-nach zagospodarowania przestrzennego (uzupełnionego o war-tości nieruchomości). W Polsce podobnie działający system musiałby być tworzony przez administrację i przez nią utrzy-many. Natomiast przedsiębiorstwa nie mogły by liczyć na pełny dostęp do danych.

Kolejnym wnioskiem wysnutym na gruncie struktur organiza-cyjnych w zakresie konstruowania systemów informatycznych w Niemczech, jest moŜliwość zawiązania konsorcjum przez róŜne przedsiębiorstwa. MoŜliwości, które otwierają się po zorganizowaniu grupy przedsiębiorstw są o wiele większe, jeśli działają one na tym samym obszarze. Jak dotąd w regionie małopolski nie doszło do powstania takiej grupy i stworzenia wspólnego projektu, wspomagającego po części działalność kaŜdego z uczestników. Problemem mógłby być nie tyle brak woli uczestników, ile regulacje prawne, zakładające Ŝe dostęp do sporej grupy rodzaju danych moŜe mieć jedynie administracja publiczna. Ponadto rejestry danych tworzą system informacji o terenie – oczywiście od najniŜszego do najwyŜszego szczebla w hierarchii administracji samorządowej i rządowej. Wszystkie systemy informacyjne – jeśli mają zawierać dane częściowo zastrzeŜone (np. dane osobowe i adresowe) – muszą być uzgadniane z odpowiednim organem administracji a sytuacja taka nie daje dobrej prognozy dla negocjacji.

Administracji nie zaleŜy specjalnie na rozwijaniu systemów ‘konkurencyjnych’ – choćby na bazie znikomej części danych, przechowywanych obligatoryjnie w publicznych instytucjach. Podsumowując ten wątek, autor pragnie stwierdzić, Ŝe

79

rozwiązanie stosowanie po stronie niemieckiego partnera jest jak na warunki polskie w chwili obecnej nie do przeniesienia, ze względu na kilka panujących zasad:

� Brak tradycji w podejmowaniu interdyscyplinarnych projektów, mających na celu wspólne dobro i rozwój wszystkich partnerów kooperujących w przedsięwzięciu.

� Brak uregulowań prawnych, pozwalających na stosowanie innych niŜ oficjalne (samorządowe i rządowe) działań w dziedzinie przetwarzania danych zastrzeŜonych.

� śadne z przedsiębiorstw nie jest skłonne do przystąpienia do konsorcjum z uwagi na róŜny ilościowo (i ekonomicz-nie) udział w rynku a co się z tym wiąŜe róŜny wskaźnik rozwoju ekonomicznego przed i po wprowadzeniu takiego systemu.

Autor wyraŜa w tym miejscu zdecydowaną aprobatę dla rozwiązania stosowanego u partnera niemieckiego, a nie tych stosowanych w Małopolsce i w kraju. Oczywiście w Polce stosowane są równieŜ rozwiązania mające obsługiwać działania inwestycyjne w regionie (np. Zespół Uzgadniania Dokumentacji Projektowej, ZUDP), lecz jak juŜ wcześniej wspomniano, są to jedynie jednostki naleŜące do struktur admi-nistracji publicznej. De facto większe instytucje (wodociągi i kanalizacja, energetyka, gazownictwo i telekomunikacja) partycypują w merytorycznych ustaleniach opinii wydawanych przez ZUDP, natomiast dane branŜowe nie funkcjonują.

Propozycje zmian w metodyce nauczania

Trudno na podstawie kilkudniowego pobytu u partnera niemieckiego wysnuć propozycje, które moŜna by było uznać za wyjściowe do dyskusji nad zmianą stosowanej na uczelni metodyki nauczania. Jednak kilka uwag nasuwa się bardzo wy-raźnie. W obecnych warunkach kształcenia sugerowana organi-zacja danych i procesów w systemach jest automatycznie do-stosowana do warunków panujących w administracji publicznej a takŜe na polskim rynku informatycznym i GIS. Przedstawienie programu zajęć rozpoczyna się od przed-stawienia i zakreślenia ram, w których student będzie się po-ruszał – niejako narzucenie sztywnych reguł postępowania, które nie wynikają z przesłanek logicznych i metodyki sugerowanej przez literaturę, lecz wynikających ze stosowanych przepisów prawa i branŜowych instrukcji technicznych.

Sugestie zmian powinny się zdaniem autora opierać bardziej na teoretycznych podstawach konstruowania systemów informa-tycznych, bez nakreślania obwarowań administracyjnych. Pozwoli to na bardziej twórcze podejście do tematu organizacji struktury systemu informatycznego, bardziej stabilnego ‘wymodelowania’ danych i uzyskanie dość wysokiego stopnia normalizacji bazy. MoŜna równieŜ zaproponować o wiele sprawniej działający schemat przepływu danych w systemie.

Systematyczne wprowadzanie i preferowanie budowy syste-mów informatycznych, powiązanych ze sobą bardziej ekono-micznie i wolnorynkowo a niŜeli na podstawie przymusu praw-nego, spowoduje po jakimś czasie zdecydowanie rozluźnienie tradycyjnych więzów mentalnych w umysłach konstruktorów. PrzełoŜy się to z pewnością na bardziej dynamiczne prace poza obowiązkową sferą przepływu danych.

W zakresie kształcenia autor niejednokrotnie podkreślał konieczność wprowadzenia przedmiotów nauczania w zakresie technologii IT na początkowych latach studiów oraz trakto-

wania takich przedmiotów jak informatyka, SIT czy GIS jako przedmioty podstawowe – podobnie jak matematyka, fizyka, chemia itp. Pozwala to na poznanie specjalistycznych narzędzi juŜ na początkowym etapie kształcenia akademickiego. Pociąga to za sobą wyrobienie wśród studiujących nawyku korzystania z nowoczesnych systemów informatycznych, co zaprocentuje w późniejszych ćwiczeniach i projektach. W końcowych latach nauki student posługuje się wieloma narzędziami bardzo swobodnie i skupia uwagę na merytorycznej wadze projektu a nie wdraŜa się w obsługę projektu itp.

W obecnej sytuacji na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geo-dezji, nauczanie przedmiotu Systemy informacji terenowej realizowane jest na czwartym roku, co oczywiście nie znajdzie zastosowania u ponad połowy studentów. Wg opinii autora – niepopartej Ŝadnymi badaniami – jedynie 5% studiujących nabywa umiejętności, pozwalające im wykorzystać te narzędzia w przyszłości.

Kolejną sugestią jest wprowadzenie praktyk w przedsiębior-stwach z branŜy IT, które zgodziły by się na prowadzenie projektów o charakterze informatycznym z uwzględnieniem przestrzeni, jako bazy dla opracowania projektu. Obecnie studenci nie posiadają kontaktu z takim rynkiem i bazują jedynie na wiedzy teoretycznej, przedstawionej na zajęciach. W tym wypadu kontakt z komercyjnym zastosowaniem i wdraŜaniem systemów informacyjnych oparty na podejściu rynkowym, byłby dla Uniwersytetu Rolniczego bardzo przydatny. Pozwoliło by to na osiągnięcie zdecydowanie lepszych wyników kształcenia w dziedzinach rozwijających się zagadnień technologii informatycznych. Spowodowało by to równieŜ opracowanie o wiele ciekawszej oferty dydaktycznej, przekładającej się na jakość kandydatów ubiegających się o przyjęcie na studia.

Sugestie zmian w ofercie nauczania

Skoro w ostatnich czasach duŜo mówi się o skomercjali-zowaniu wiedzy i urynkowieniu badań, o mechanizmach rynku w funkcjonowaniu uczelni wyŜszych, nie powinno więc być problemem szybkie i elastyczne dopasowywanie oferty edukacyjnej do warunków określanych jako zespół powiązań ekonomicznych.

Zwiększenie liczby przedmiotów wykorzystujących rozwiązania informatyczne oraz wprowadzanie takich technologii w szer-szym zakresie kształcenia, spowoduje wzrost atrakcyjności oferty nauczania. Podobnie sytuacja przedstawia się z prakty-kami. Dla młodych ludzi interesujące są praktyki odbywane w przedsiębiorstwach, postrzeganych jako innowacyjne i rozwi-nięte. Znaczenie moŜe mieć przy tym przede wszystkim moŜliwość lub konieczność odbycia praktyki zagranicznej.

Wymaga to zwiększenia działań logistycznych na terenie kraju i za granicą. Wyszukanie interesujących ofert powinno spoczywać na wydzielonej w ramach struktur uczelni komórki. Ponadto moŜna zastanowić się nad moŜliwością zapraszania przedstawiciela przedsiębiorstwa na obronę pracy dyplomowej abiturienta, w którym wykonywał projekt na końcowych latach studiów a praca ta powiązana jest z rodzajem działalności przedsiębiorstwa. Spowoduje to utworzenie więzi nauki i pro-dukcji, co zaowocować moŜe dalszym rozwojem metod kształcenia i działalności Uniwersytetu Rolniczego w Kra-kowie.

80

26. Wprowadzenie nowych doświadczeń dydaktycznych w zakresie inŜynierii środowiska i ochrony przed powodzią

Dr inŜ. Andrzej StruŜyński Katedra InŜynierii Wodnej

Wprowadzenie

Polska po przystąpieniu do UE przyjęła nowe standardy nauczania. RównieŜ na Uniwersytecie Rolniczym na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji (WIŚiG) przyjęta została Karta Bolońska, system transferu punktów kredytowych ECTS a takŜe Uniwersytecki System Obsługi Studiów (USOS). W ostatnich latach pracownicy i studenci coraz częściej i owocniej korzystają z programów „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci, Erasmus, Socrates a takŜe europejskich systemów finansowania badań naukowych.

W związku z istnieniem coraz większej ilości uczelni prywatnych a takŜe rozwojem bliźniaczych uczelni państwowych, konieczne staje się ciągłe podnoszenie standardów nauczania oraz dopasowywanie programu kierunków i kursów będących w ofercie WIŚiG do wymogów rynku.

W chwili obecnej w wyniku przekształceń nazw uczelni państwowych w Polsce, Uniwersytet Rolniczy stał się bodajŜe jedynym uniwersytetem o takim profilu w Polsce i moŜe ten potencjał wykorzystać. W tym celu konieczna staje się intensyfikacja krajowych i zagranicznych kontaktów nauko-wych i dydaktycznych, której efektem będzie poszerzenie doświadczeń pracowników naszej uczelni. Owocem tego typu aktywności i kontaktów staje się otwieranie większej ilości zagranicznych uczelni i przedsiębiorstw na wymianę studentów w celu odbywania studiów i praktyk zagranicznych. Efektem pośrednim oŜywienia wymiany pracowników WIŚiG staje się poszerzenie oferty programowej w językach obcych.

Szczególnym powodem do poszerzenia oferty programowej w zakresie gospodarki wodnej jest pojawienie się Ramowej Dyrektywy Wodnej UE [RDW 2000] i Dyrektywy Powodziowej [Dyrektywa 2007]. Projekty wodno-melioracyjne poszerzone są obecnie o wiele dokumentów i uzgodnień wymaganych w przypadku ich finansowania z funduszy UE. W Polsce tworzone są Plany zagospodarowania przestrzennego, które powinny być oparte na najnowszych standardach europejskich. Plany te często dotyczą miejscowości zlokalizowanych w dolinach rzecznych, gdzie wymagane jest wykonanie Studium ZagroŜenia Powodziowego. W chwili obecnej jest zlokalizowanych w Polsce wiele ostoi zwierząt i roślin, które są chronione przez nowo powstałe akty prawne.

W tym świetle kontakty z ośrodkami leŜącymi w krajach członkowskich Europy Zachodniej są waŜnym elementem aktywności pracowników naukowo-dydaktycznych. Turyngia będąca krajem związkowym znajdującym się na terenie dawnej Niemieckiej Republiki Demokratycznej, przeŜywa rozwój gospodarczo-przemysłowy z poziomu zbliŜonego do polskiego a jednocześnie dysponuje znacznie większym potencjałem finansowym i przyjęła nieco inną strategię rozwoju od Małopolski. Systemy zaopatrzenia w wodę są znacznie lepiej rozwinięte w porównaniu z małopolską i są obecnie silnie

przekształcane a takŜe rozwijane. Inwestycje przeprowadzane są z duŜym rozmachem, pozostając jednocześnie w zgodzie z prawem UE.

Autor niniejszego artykułu prowadzi zajęcia dydaktyczne w zakresie regulacji rzek i ochrony przed powodzią, regulacji rzek blisko natury, ochrony przed powodzią, polityki wodnej UE a takŜe podstaw projektowania w inŜynierii wodnej. Jest takŜe na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji koordynatorem d/s wymiany studentów w ramach programów Erasmus i Socrates. Wymiana doświadczeń i zgromadzenie nowych kontaktów w zakresie inŜynierii wodnej i wodno-ściekowej pozostaje w ścisłym związku z pełnionymi funkcjami.

Elementy nowoczesnego systemu nauczania w krajach europejskich

Karta Bolońska (Magna Charta Universitatum); dokument powstały w roku 1988 dla uczczenia 900-lecia powstania najstarszego europejskiego uniwersytetu, znajdującego się w Bolonii. Dokument zwraca uwagę na fakt łączenia krajów europejskich i przemian kulturalno-społecznych a takŜe rozwoju naukowego i technicznego. Wskazuje na nową rolę uniwersytetów dla społeczności międzynarodowych. Nakłada nowe obowiązki na uczelnie wyŜsze, wskazując na ich słuŜebną rolę na rzecz społeczeństwa i wskazuje na konieczność ponoszenia inwestycji na rzecz kształcenia ustawicznego.

Proces kształcenia powinien być ukierunkowany na posza-nowanie Ŝycia i otaczającej człowieka przyrody. Uniwersytet, jako autonomiczna jednostka ma prawo i obowiązek tworzenia i upowszechniania kultury poprzez prowadzenie działalności naukowej i dydaktycznej, wolnej od wpływów politycznych. Karta wskazuje, Ŝe rozwój procesu dydaktycznego powinien być ściśle związany z prowadzonymi badaniami a takŜe z indywidualnym rozwojem kadry naukowo-dydaktycznej.

Uniwersytet ma stawiać na rzetelne poznanie człowieka i przy-rody, odrzucając nietolerancję i będąc stale otwartym na dialog. W ten sposób uczelnia wyŜsza odpowiedzialna jest za tworzenie i utrwalanie europejskiej tradycji humanistycznej. Aby wytyczne karty mogły być osiągnięte, konieczne jest stosowanie dobrych praktyk takich jak: wspólnie prowadzone projekty naukowe, kontakty na róŜnych płaszczyznach, nierozerwalność działalności naukowej i dydaktycznej oraz umoŜliwienie studentom rozwoju kulturalnego i zawodowego. Karta Bolońska staje się podstawą do powoływania instytucji wykonawczych.

ZałoŜenia Karty realizowane są m.in. w ramach programu Sokrates-Erasmus, czy programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci. Ten ostatni jest programem koordynowanym przez krajowe biura integracji europejskiej i dotyczy międzynarodowej wymiany oraz stypendiów dla studentów i doktorantów. Priorytetem strategicznym programu jest wy-

81

równanie szans młodych pracowników naukowych oraz absolwentów szkół wyŜszych w rozpoczęciu kariery zawo-dowej na rynku ogólnoeuropejskim. Propozycja programu związana jest z potrzebą dynamicznego rozwoju światopoglądu naukowego, nawiązywania kontaktów w środowisku ogólnoeuropejskim w celu wymiany doświadczeń i umieję-tności, rozwoju świadomości europejskiej, zapoznania się z innowacyjnymi technikami badawczymi oraz weryfikacji nabytych umiejętności i rozpoczęciem wspólnych projektów badawczych. Misja programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci polega na:

� umoŜliwianiu absolwentom odbycia staŜu zawodowego w europejskich jednostkach naukowo-badawczych oraz firmach prywatnych;

� podnoszeniu kwalifikacji młodej kadry naukowej poprzez zapoznanie się z innowacyjnymi technikami badawczymi i technologiami przemysłowymi a takŜe działaniem małych i średnich przedsiębiorstw;

� rozwoju świadomości krajów członkowskich, poznaniu kultury, historii i języka a takŜe nawiązywaniu kontaktów międzyludzkich;

� umoŜliwianiu nabycia i rozwoju umiejętności pracy w grupie;

� nawiązywaniu trwałej współpracy międzyregionalnej, w znaczeniu Europejskim, pozwalającej na wspólnym podejmowaniu wyzwań stawianych przez intensywnie rozwijającą się naukę oraz

� umoŜliwianiu poznania i wprowadzania najnowszych osiągnięć naukowych i technologicznych do ośrodków przemysłowych.

Realizacja projektów w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci umoŜliwia młodej kadrze naukowej uzyskanie dostępu do innowacyjnych technik i technologii celem ich wykorzystania w celach szkoleniowych i wdroŜe-niowych. Program Erasmus powstał głównie w celu umoŜ-liwienia wymiany studentów z róŜnych krajów europejskich poprzez finansowanie ich pobytu przez okres do jednego roku. UmoŜliwia on równieŜ europejską współpracę uczelni wyŜszych z krajów członkowskich UE, EFTA oraz stowarzy-szonych, przez wspólne opracowanie programów nauczania a takŜe wymiany kadry akademickiej. Erasmus został urucho-miony w roku 1987 a więc jest starszy od dokumentu Boloń-skiego. Nazwa programu nawiązuje do Ŝyjącego na przełomie XVI i XVII w. holenderskiego filozofa i pedagoga, jednego z czołowych humanistów odrodzenia, propagatora kultury antycznej – Erazma z Rotterdamu. Obecnie program finansowany jest w ramach programu Socrates i umoŜliwia:

� współpracę europejskich szkół wyŜszych w zakresie programów nauczania;

� dopasowanie i koordynowanie toku studiów; � otrzymywanie stypendiów przez studentów, którzy po

pierwszym roku studiów kształcą się w innym kraju naleŜącym do UE przez okres od 3 do 12 miesięcy;

� wysyłanie studentów na praktyki do współpracujących instytucji, firm i organizacji w krajach europejskich na okres od 3 miesięcy do 1 roku akademickiego;

� wysyłanie nauczycieli akademickich do partnerskich uczelni i przyjmowanie wykładowców z tych uczelni w celu prowadzenia przez nich zajęć dydaktycznych;

� wysyłanie nauczycieli akademickich do partnerskich uczelni oraz do innych współpracujących instytucji, organizacji, przedsiębiorstw w celach szkoleniowych;

� międzynarodowe partnerstwo szkół wyŜszych;

� inicjowanie kontaktów naukowo-badawczych; � rozwój programów międzyuniwersyteckich oraz � wspieranie przygotowanie pedagogicznego i językowego.

Przystąpienie do programu odbywa się z chwilą otrzymania tzw. Karty Uczelni Erasmusa. Karta ta jest certyfikatem, dzięki któremu posiadające ją uczelnie mogą ubiegać się o fundusze celowe, związane z działaniami przewidzianymi w programie. Komisja Europejska przydziela fundusze na dofinansowanie projektów wielostronnych oraz sieci tematycznych, natomiast z Agencji Narodowej, fundusze na dofinansowanie działań związanych z wymianą (tj. wyjazdów studentów, wyjazdów pracowników uczelni). Istnienie programu Erasmus powoduje na uczelniach, które do niego przystąpiły, ciągłe podnoszenie jakości nauczania w krajach uczestniczących w tym projekcie. Odbywa się to poprzez nieustanne rozwijanie współpracy międzynarodowej między uczelniami oraz wspieranie wymiany studentów i pracowników. O potencjale programu Erasmus świadczy przede wszystkim ilość jego uczestników. Jest to 27 krajów członkowskich, 3 kraje EFTA (Islandia, Liechtenstein i Norwegia) oraz Turcja jako kraj kandydujący.

Kolejnym krokiem do standaryzacji procesów nauczania jest wprowadzenie systemu transferu i akumulacji punktów ECTS. Jest to system ułatwiający zaliczanie okresu studiów odbytych przez studenta w uczelni zagranicznej, przez jego uczelnię macierzystą. System ten opracowany został w drugiej połowie lat 80-tych, w ramach ówczesnego programu Erasmus. Od tego czasu system ECTS wdraŜany jest przez coraz większą liczbę uczelni europejskich, szczególnie w uczelniach uczestniczących w wymianie studentów programu Socrates-Erasmus. Podstawą kodeksu ECTS jest przejrzystość programu studiów i zasad zaliczania zajęć. System ECTS nie reguluje treści ani struktury oraz nie porównuje programów studiów, gdyŜ są to kwestie związane z jakością kształcenia. UmoŜliwia on jednak wykonanie odpowiedniego zakresu kształcenia w jednostce goszczącej studenta, w sposób czytelny dla jednostki wysyłającej.

WaŜnym efektem wprowadzenia powyŜszych zmian w szkol-nictwie wyŜszym jest projekt decyzji Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie jednolitych ustaleń dotyczących przejrzystości kompetencji i kwalifikacji zawodowych absolwentów – Europass.

Unowocześnianie procesu kształcenia ustawicznego w gospodarce wodnej na tle polskiej gospodarki wodnej

Deklaracje Karty Bolońskiej są waŜnym elementem wskazującym na potrzebę wyjazdów zagranicznych w ramach programów europejskich, jako narzędzia powodującego podnoszenie standardów nauczania, kształcenie kadry dydaktycznej m.in. przez: indywidualne kontakty, staŜe i wy-mianę kadry dydaktyczno-naukowej. Uniwersytet Rolniczy w Krakowie ma szczególną moŜliwość korzystania ze wskazań Karty Bolońskiej, która określa waŜną rolę uczelni w procesie kształcenia na rzecz poszanowania środowiska naturalnego.

Absolwenci WIŚiG UR Kraków juŜ dziś mają moŜliwość studiów na uczelniach zagranicznych i odbywają praktyki w przedsiębiorstwach znajdujących się na terenie UE. Wprowadzenie RDW i Dyrektywy Powodziowej wprowadza nowe standardy w praktykach inŜynierskich. Dobrze jest więc poszerzać doświadczenia w krajach, w których praktyki

82

ekologiczne mają korzenie głębsze niŜ w Polsce. Jednocześnie infrastruktura Polski róŜni się od krajów zachodnich. Wskaźnik zalesienia Polski przekracza 30% a nieuŜytki stanowią 1,56%. Wiele rzek jest słabo zainwestowanych. Wiele odcinków rzek uregulowanych w latach PRL nie było konserwowanych. Wykorzystanie Ŝeglugowe większości rzek polskich jest niemo-Ŝliwe a rzeka Odra nie pozwala na transport z Bałtyku do Czech. Polska zaliczana jest równocześnie do krajów o ubogich zasobach wodnych. Średni roczny odpływ wód powierz-chniowych (łącznie z dopływami z zagranicy) wyniósł w latach 1975-2005 około 64,5 km3, zaś z obszaru kraju – 56,6 km3. W przeliczeniu na 1 mieszkańca daje to roczny zasób wód w ilości ok. 1,6 dam3/rok, podczas gdy w krajach europejskich zasoby te są szacowane na 4,6 dam3/rok.

Zasoby wodne Polski cechuje ponadto duŜa zmienność sezonowa i nierównomierność rozmieszczenia terytorialnego. Zbiorniki retencyjne w Polsce posiadają małą pojemność. Mogą one zatrzymać tylko 6% rocznego odpływu wód, co nie zapewnia dostatecznej ochrony przed okresowymi nadmiarami lub deficytami wody. Dane te wskazują, Ŝe inŜynierzy środo-wiska będą w najbliŜszych latach efektywnie wykorzystywani przez przemysł. Z tego powodu proces ich kształcenia musi być prowadzony wg najwyŜszych standardów.

W tym świetle silne narzędzie jakim jest program „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci pozwoliło pracownikom Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie na wymianę i groma-dzenie doświadczeń co powinno być kontynuowane do pogłę-biania kontaktów z instytucjami zachodnimi.

Przykład podniesienia standardów kształcenia na skutek kontaktów z wybranymi instytucjami w Turyngii

Standardy kształcenia zostały podniesione na skutek pogłębienia wiedzy o stanie, kierunkach rozwoju i uwarun-kowaniach prawnych gospodarki wodnej i wodno-ściekowej w Turyngii. Ze względu na inne trendy przyrostu naturalnego w Małopolsce i w Turyngii, mieszkańcy tego landu napotykają na odmienne problemy dotyczące przekształcania, amortyzacji oraz rozwoju sieci wodociągowych i kanalizacyjnych. Szczegól-nie waŜne stało się poznanie struktury Grupy Stadtwerke Erfurt (odpowiednik zakładów wodno-kanalizacyjnych), jej kompetencji, zakresu odpowiedzialności i parametrów ekono-micznych.

RównieŜ zintegrowane systemy zarządzania siecią w warunkach normalnej pracy i kryzysowych, stały się godnym odnotowania przykładem dobrych praktyk w tego typu przedsiębiorstwach. WaŜnym elementem wyjazdu było zachęcanie ze strony Ministerstwa Rolnictwa, Ochrony Przyrody i Środowiska Turyngii – jako pośrednika – do nawiązywania kontaktów z instytucjami niemieckimi, mogącymi zaprosić studentów UR Kraków na staŜe lub praktyki zawodowe. W efekcie moŜliwe stało się zachęcanie studentów WIŚiG do podnoszenia swoich kwalifikacji zawodowych w czasie trwania studiów i promo-wanie osób wykazujących się najlepszymi wynikami. Kolejnym elementem wpływającym bezpośrednio na podniesienie jakości

nauczania są doświadczenia zdobyte podczas wizyty na zaporze i zbiorniku zaporowym Leibis/Lichte. Obiekt ten oddany do eksploatacji w roku 2005 jest jednym z 44 podobnych, znajdujących się w Turyngii. Wysokość korony zapory jest największa w Turyngii (93,5 m) co plasuje ją na 1 miejscu wśród zapór regionu. Objętość zbiornika (trzecia w tym kraju związkowym) wynosi 39,2 mln m3, natomiast szerokość korony jest równa 370 m. Zapora jest betonowa i moŜe być porównywana z podobną co do wielkości zaporą w Solinie. Zapora Leibis/Lichte pracuje głównie dla celów zaopatrzenia w wodę, jednakŜe zainstalowane są w niej 2 turbiny pozwalają na produkcję energii elektrycznej.

Do ciekawych rozwiązań na obiekcie naleŜy zaliczyć:

� systemy przerzutów pomiędzy poszczególnymi częściami wód (water bodies) w celu utrzymania wysokiej czystości wody surowej;

� modulacja przepływu w rzece poniŜej zapory w celu poprawy warunków siedliskowych i stabilności dna rzeki;

� regulacja temperatury wody spuszczanej ze zbiornika do rzeki;

� moŜliwość przerzutu wody z górnego zbiornika (Deesbach) wprost do rzeki z pominięciem zbiornika właściwego;

� alimentacja wody do zbiornika z sąsiedniej zlewni o wysokiej czystości wód poprzez sztolnię o dł. 6 km;

� dokarmianie rzeki w celu uzupełniania ubytków materiału dennego poniŜej zapory oraz

� grawitacyjny system przesyłu wody pitnej poprzez sztolnię do stacji uzdatniania.

Podsumowanie

Wspomniane obiekty są źródłem znakomitego materiału dydaktycznego, podnoszącego standardy kształcenia poprzez moŜliwości przeprowadzenia analiz porównawczych z obiek-tami i ich eksploatacją w Polsce. Informacje te zostaną wy-korzystane podczas uaktualniania materiałów projektowych w ramach przedmiotów: Ochrona przed powodzią i InŜynieria rzeczna. Zdobyte umiejętności i kontakty osób szkolących, pozwolą na zwiększenie motywacji wśród studentów a osoby szczególnie pilne i aktywne będą miały moŜliwość odbycia praktyk lub staŜy w Turyngii.

Projekty realizowane w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci, przyczyniają się poprzez finansowanie pobytów szkoleniowych za granicą dla pracowników uczelni wyŜszych, do podnoszenia standardów kształcenia studentów i ułatwiają wymianę nowoczesnej myśli inŜynierskiej w Europie.

Źródła Dyrektywa 2007/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2007 r. w sprawie oceny ryzyka powodziowego i zarządzania nim.

Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

83

27. Nowoczesne kształcenie w zakresie gospodarki wodnej Dr inŜ. Andrzej Wałęga

Katedra InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

Wprowadzenie

W warunkach względnie małych zasobów wodnych Polski, nadrzędnym celem gospodarki jest racjonalne uŜytkowanie wody, zgodnie z zasadami trwałego i zrównowaŜonego rozwoju oraz załoŜeniami polityki ekologicznej państwa. Zasady zrównowaŜonej polityki oznaczają planowanie w dziedzinie gospodarki wodnej, stanowiące spójny element strategii rozwoju społeczno-gospodarczego, zapewniając moŜliwie duŜą odporność systemów wodnych na trudne do przewidzenia zmiany zasobów i potrzeb. Udział zasobów wodnych Polski w zasobach światowych jest niewielki, wynosi poniŜej jednego promila. Większy jest udział w zasobach wodnych Europy, gdyŜ moŜna ocenić go na ok. 1,8%. Średnie odpływy jednostkowe Polski, wynoszące 5,4 dm3/s�km2, są o wiele mniejsze od europejskich, wynoszących 9,6 dm3/s�km2

[Ciepielowski 1999]. Odnawialne zasoby wód powierzchnio-wych w przeliczeniu na mieszkańca w skali roku szacuje się w świecie na 7300 m3, w Europie na 4560 m3, natomiast w Polsce na 1580 m3, czyli ok. trzykrotnie mniej niŜ w Europie.

Według dostępności wody, Polska plasuje się wraz z Belgią i Niemcami w grupie krajów o bardzo małych zasobach. Zasoby wodne na świecie mają określoną dostępność i tylko w ramach tej wielkości moŜna tworzyć plany ich wykorzystania. Obecnie na świecie zuŜywa się 54% dostępnych zasobów wody słodkiej, z tego dwie trzecie w rolnictwie. Przewiduje się, Ŝe w roku 2025 nastąpi wzrost zuŜycia wody do 70% dostępnych zasobów wodnych a Polska będzie naleŜeć do państw z deficytem wody (zasoby poniŜej 1000 m3 na osobę i na rok) [Kowalczak 2007].

Dodatkowym problemem odnośnie zasobów wodnych w Polsce jest ich nierównomierne rozmieszczenie w czasie i przestrzeni. Do terenów najzasobniejszych w wodę naleŜą obszary górskie, Pogórze Karpackie, Pojezierze Mazurskie oraz Pojezierze Południowopomorskie. Natomiast bardzo małe zasoby występują w zlewniach usytuowanych w pasie środkowej Polski, Niziny Śląskiej i wyŜyn: Śląskiej, Małopolskiej i Lubelskiej. Gospodarowanie wodą to nie tylko problemy jej braku czy okresowych niedoborów, ale takŜe jakości uniemoŜliwiającej lub ograniczającej jej uŜytkowanie. Rzeki zasobne w wodę są często w duŜym stopniu zanieczyszczone, przez co ograniczone są moŜliwości ich wykorzystania. O jakości wód w rzekach Polski decydują obecnie głównie odprowadzane, niedostatecznie oczyszczone ścieki komunalne oraz zrzut zasolonych wód dołowych z przemysłu wydobywczego a przede wszystkim z kopalń węgla kamiennego. PowaŜnym problemem obniŜającym jakość wód są związki biogenne, których głównym źródłem są ścieki komunalne oraz spływy powierzchniowe. Na terenie Polski wyznaczonych zostało 21 obszarów szczególnie naraŜonych na azotany pochodzenia rolniczego, w tym 15 obszarów przypada na wody powierzchniowe a 6 na wody podziemne [Walczykiewicz 2008].

Przedstawione informacje wskazują na występowanie istotnych problemów w gospodarowaniu wodą w Polsce, zarówno

w aspekcie ilościowym jak i jakościowym. Znalazło to potwierdzenie w Ramowej Dyrektywie Wodnej UE [RDW 2000], która kładzie duŜy nacisk na osiągniecie dobrego stanu ekologicznego wód powierzchniowych w szczególności przy uwzględnianiu czynników hydrobiologicznych. Polska jest w trudnej sytuacji, bo musi przestrzegać ustaleń RDW, zarówno jak chodzi o jakości wód, jak i zachowanie ekosystemów wodnych a jednocześnie dąŜyć do poprawy swojej infrastruktury hydrotechnicznej i lepszego wykorzy-stania wód dla celów energetycznych i Ŝeglugowych.

Intensywnemu rozwojowi społeczno-gospodarczemu, jaki miał miejsce w ostatnich kilkunastu latach, nie towarzyszył równie intensywny rozwój świadomości społecznej w zakresie zrównowaŜonego wykorzystania zasobów naturalnych i ochro-ny przyrody. Istotna rola w kształceniu świadomości ekolo-gicznej społeczeństwa przypada szkołom wyŜszym, kształ-cącym kadrę zawodową, która w przyszłości będzie podej-mowała działania w celu racjonalnego korzystania z zasobów środowiska przyrodniczego. Stąd jednym z głównych zadań stojących przed szkołami wyŜszymi, kształcącymi specjalistów z dziedziny inŜynierii środowiska, jest nowoczesna edukacja z połoŜeniem szczególnego nacisku na problemy gospo-darowania wodą.

Problematyka gospodarki wodnej realizowana w ramach działalności dydaktycznej Katedry InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej

W ramach działalności dydaktycznej Katedry InŜynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej prowadzone są zajęcia obejmujące szeroko rozumianą problematykę gospodarki wodnej. Do grupy przedmiotów obejmujących przedmiotowe zagadnienie naleŜą: Hydrologia, Gospodarka wodna i ochrona wód, Prawo wodne oraz Zbiorniki retencyjne. Zajęcia z tych przedmiotów prowadzone są na studiach I stopnia. Studenci nabywają w ramach wymienionych przedmiotów wiedzę związaną z:

� pomiarami podstawowych charakterystyk hydrometrycz-nych cieków,

� opracowaniem charakterystyk hydrologicznych z wykorzy-staniem metod statystycznych i modelowania matema-tycznego,

� zarządzaniem zasobami wodnymi w zlewni, � potrzebami wodnymi konsumentów i uŜytkowników wód, � zanieczyszczeniem i ochroną wód, prawem wodnym oraz � retencją wody w zbiornikach i oddziaływania budowli

piętrzących na środowisko przyrodnicze.

Zajęcia obejmują zarówno wykłady jak i ćwiczenia projektowe. Pracownicy katedry przekazują studentom wiedzę zarówno w oparciu o własne doświadczenia nabyte w ramach działalności naukowej, jak i z bogatej literatury krajowej i zagranicznej. Sprawdzianem zdobytej przez studentów wiedzy jest przygotowywanie prac dyplomowych inŜynierskich i magi-

84

sterskich, które realizowane są często w oparciu o współpracę z in-stytucjami publicznymi jak Instytut Meteorologii i Gos-podarki Wodnej czy Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej. Cennym uzupełnieniem informacji uzyskanych przez studen-tów w trak-cie wykładów i ćwiczeń projektowych winny być zajęcia terenowe. Niestety, w wyniku redukcji liczby godzin, od szeregu lat zaniechano realizacji zajęć terenowych z zakresu hydrologii i gospodarki wodnej. Obecnie jedyną moŜliwością by student skonfrontował zdobytą wiedzę z praktyką są praktyki dyplomowe, realizowane we wspomnianych wcześniej instytucjach.

Propozycje rozszerzenie oferty edukacyjnej z zakresu gospodarki wodnej

Z uwagi na znaczne problemy z jakimi boryka się nasz kraj, związane z niewielkimi zasobami wodnymi i znaczną nierównomiernością ich występowania, często jedyną alternatywą jest budowa retencyjnych zbiorników wodnych. Obecnie w Polsce jest ok. 100 zbiorników retencyjnych o pojemności powyŜej 1�106 m3 i łącznej pojemności ok. 38�106 m3. W zbiornikach tych magazynuje się ok. 6% średniego rocznego odpływu z obszaru kraju przy potencjalnych moŜliwościach na poziomie 15% [Hotloś 2004]. Ten stan rzeczy był jedną z przyczyn wprowadzenia do programu nauczania przedmiotu Zbiorniki retencyjne. Obecnie jest on realizowany na specjalnościach: InŜynieria Ekologiczna (jako przedmiot do wyboru) i Infrastruktura Techniczna Obszarów Wiejskich (przedmiot obowiązkowy). Tematyka przedmiotu dotyczy:

� zasobów wodnych Polski, � rodzajów retencji, � podziału zbiorników pod względem pojemności, wysokości

piętrzenia i przeznaczenia, � hydrologicznych uwarunkowań budowy i podstaw wymia-

rowania, � rodzaju zapór piętrzących oraz � oddziaływania zbiorników wodnych na reŜym przepływów

w rzece poniŜej zapory i środowisko przyrodnicze.

Wydaje się, Ŝe istotnym brakiem w tematyce przedmiotu Zbiorniki retencyjne jest niedostatek informacji odnośnie jakości wody magazynowanej w czaszy zbiornika oraz wpływu czynników klimatycznych i środowiskowych na ich stan troficzny. Jest to istotny problem, który dotyczy przede wszystkim obszarów wiejskich. Liczne badania pokazują, iŜ ok. 350 tys. ton azotu i co najmniej 5 tys. ton fosforu wprowadzanego do Morza Bałtyckiego z obszaru Polski, pochodzi z działalności rolniczej. Stanowi to ok. 50% całkowitego ładunku tych związków [Mioduszewski i in. 2000].

Zwiększone zasilanie zbiorników wodnych związkami azotu i fosforu prowadzi do procesu eutrofizacji. Nadmierna eutrofizacja traktowana jest jako zanieczyszczenie dyskwalifikujące wody ze względu na ich całkowitą nieprzydatność do celów uŜytkowych. Wzrasta mętność a obecność niektórych glonów wpływa na właściwości organoleptyczne wody. Woda pobierana ze zeutrofizowanych zbiorników nie nadaje się do picia a proces jej uzdatniania jest trudniejszy, niŜ w przypadku wód nie dotkniętych tym proble-mem. Woda taka nie nadaje się równieŜ do celów rekreacyj-nych. W celu osiągnięcia poprawy wód w zdegradowanych zbiornikach, konieczne jest ograniczenie antropogenicznego dopływu związków biogennych do zbiornika (ograniczenie

dopływu ścieków oczyszczonych w niewystarczającym stopniu, stosowanie się do zasad Kodeksu Dobrej Praktyki Rolniczej [Ministerstwo 2004]). Ograniczenie dopływu zanieczyszczeń ze źródeł punktowych i obszarowych w przypadku zaawansowa-nej eutrofizacji moŜe okazać się niewystarczające. Konieczne jest wtedy zastosowanie zabiegów rekultywacyjnych takich jak:

� wymiana wody w zbiorniku, � usuwanie wód hipolimnionu, � usuwanie osadów dennych, � natlenianie osadów dennych, � napowietrzanie wód zbiornika z jednoczesnym burzeniem

stratyfikacji, � napowietrzanie wód bez burzenia stratyfikacji, � wytrącanie fosforu z toni wodnej, � izolacja osadów dennych od wody naddennej, � zwalczanie zakwitów, � propagowanie rozwoju organizmów sprzyjających poprawie

czystości wód (tzw. biomanipulacja), � wapnowanie wód zakwaszonych, � odłów sestonu i ryb oraz � wykaszanie i usuwanie roślinności.

Skutecznym sposobem ograniczenia eutrofizacji zbiorników wodnych – zwłaszcza tych, których głównym celem jest zapewnienie odpowiedniej ilości wody na potrzeby komunalne – jest budowa wstępnych zbiorników. Są to małe zbiorniki o średnim czasie retencji wody wynoszącym kilka dni. Wpływ tego rodzaju zbiorników na poprawę jakości wody jest spowodowany znaczną liczbą fizykochemicznych i biochemicz-nych procesów, które w nich zachodzą. Przemiany biogenów zasilających zbiornik polegają m.in. na przekształcaniu form rozpuszczonych w cząsteczkowe (głównie w postaci fitoplan-ktonu). W dalszej kolejności następuje sedymentacja materii, która tworzy osad denny, przez co zmniejsza się ich koncen-tracja w wodzie zasilającej główny zbiornik. Zbiorniki wstępne wpływają takŜe na ochronę głównych zbiorników przed szybkim zamulaniem [Pütz i Benndorf 1998].

Rys. 1 Schemat zbiornika wstępnego Deesbach i głównego

Leibis/Lichte (opracowanie własne)

Rozwiązanie ochrony zbiornika głównego przed eutrofizacją poprzez zastosowanie zbiornika wstępnego zostanie omówiony na przykładzie obiektu znajdującego się we wschodniej Turyngii. Główny Zbiornik Leibis/Lichte zlokalizowany został na rzece Lichte, która uchodzi do głównego recypienta – rzeki Schwarza. Zapora betonowa zbiornika została wzniesiona w latach 2001-2004, natomiast zbiornik włączono do eksplo-atacji w 2005 r. Zasadniczym celem budowy zbiornika Lei-bis/Lichte były znaczne w zaopatrzeniu w wodę pitną (z uwagi na aspekt ilościowy i jakościowy) wschodniej Turyngii

85

[Willmitzer 2001]. Wynikało to z faktu, Ŝe istniejący powyŜej Zbiornik Deesbach charakteryzował się wodami politroficz-nymi, które nie odpowiadały jakości wody do picia. Obecnie Zbiornik Deesbach pełni rolę zbiornika wstępnego, chroniąc wody głównego zbiornika Leibis/Lichte przed nadmiernym zanieczyszczeniem związkami biogennymi. W celu pełniejszej ochrony przed eutrofizacją, w dnie zbiornika głównego umieszczono maty napowietrzające, których zadaniem jest wzbogacenie w tlen hipolimnionu, co związane jest z ochroną wody zbiornika przed wtórnym uwalnianiem fosforu z osadów dennych. Dodatkowym celem budowy zbiornika Leibis/Lichte, oprócz zapewnienia odpowiedniej ilości wody na cele komu-nalne, jest produkcja tzw. czystej energii elektrycznej dzięki wybudowanej hydroelektrowni o mocy ok. 1,0 MW oraz ochrona przeciwpowodziowa doliny rzeki poniŜej zapory. Prowadzony monitoring jakościowy wody Zbiornika Lei-bis/Lichte pokazał, Ŝe najwyŜsze stęŜenia fosforu występują w miesiącach zimowych, natomiast w okresach cieplejszych (miesiące wiosenne i letnie) koncentracja fosforu w wodzie maleje. Daje się przy tym zauwaŜyć występowanie stref o wyŜ-szym stęŜeniu tego pierwiastka (przy powierzchni lustra wody) oraz stopniowe zmniejszanie jego zawartości wraz z głębo-kością. Jest to m.in. wywołane stratyfikacją wód zbiornika, w wyniku której przy dnie występują niŜsze temperatury wody z jednocześnie wyŜszą koncentracją tlenu, który powoduje, Ŝe fosfor zostaje związany w osadzie.

Mając na uwadze przedstawiony problem oraz bazując na doświadczeniach zdobytych z pobytu w Turyngii w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci wydaje się konieczne wzbogacenie tematyki zajęć z przedmiotu Zbiorniki retencyjne o zagadnienia związane z eutrofizacją i technicznymi metodami jej przeciwdziałania (budowa zbior-ników wstępnych, techniczne metody rekultywacji zbiorników). Zasadnym powinno być uwzględnienie tego przedmiotu takŜe na specjalności Gospodarka i InŜynieria Wodna (obecnie jest realizowany na specjalności: InŜynieria Ekologiczna i Technicz-na Infrastruktura Obszarów Wiejskich).

Uzupełnieniem informacji w zakresie procesu eutrofizacji jest poszerzenie tematyki zajęć o zagadnienia związane z aspektami prawnymi w zakresie ochrony wód. Do programu nauczania w katedrze powinien być wprowadzony przedmiot omawiający najwaŜniejsze akty prawne (oprócz realizowanego w katedrze przedmiotu Prawo Wodne), obowiązujące w Polce dotyczące ochrony zasobów wodnych a więc RDW, Dyrektywę Azotano-wą [Dyrektywa 2006] i Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych [Ministerstwo 2003]. Temat eutrofizacji jest nieodzownie związany z zagadnieniami hydrobiologicz-nymi. W ofercie programowej zajęć dydaktycznych na kierunku InŜynieria Środowiska niezbędnym jest wprowadzenie przed-miotu Hydrobiologia, którego zakres tematyczny obejmowałby zagadnienia związane z obiegiem materii w ekosystemie wod-nym, charakterystykę organizmów tworzących łańcuch troficz-ny oraz techniczne moŜliwości zmniejszenia trofii poprzez biomanipulację. Wprowadzenie przedmiotu Hydrobiologia jest zasadne równieŜ z powodu wymogów, jakie stawia RDW w aspekcie oceny stanu ekologicznego wód. Wprowadzając wymienione zagadnienia do programu nauczania student uzys-kałby kompleksową wiedzę nt. retencji wody nie tylko w aspekcie ilościowym, ale i jakościowym. Za bardzo istotne z punktu widzenia edukacji jest prowadzenie wymiany studentów z uczelniami wyŜszymi z zagranicy. Wymiana taka mogłaby być realizowana w ramach studiów drugiego stopnia. Student biorący udział w takiej wymianie zdobyłby dodatkowe

doświadczenie uczestnicząc w pracach badawczych instytucji przyjmującej. Wymiana taka niewątpliwie przyczyniłaby się do podniesienia poziomu kształcenia na Wydziale.

Wnioski

Na podstawie przedstawionych informacji moŜna wysunąć następujące wnioski w zakresie poprawienia efekty edukacyjnej:

� W obecnym programie nauczania w zakresie gospodarki wodnej jest niewystarczająca ilość informacji odnośnie jakości wody i metod jej ochrony,

� Wydaje się koniecznym wprowadzenie do programu przedmiotu Zbiorniki retencyjne zagadnień związanych z procesem eutrofizacji i technicznymi metodami przeciw-działania jej skutkom,

� Koniecznym jest uzupełnienie oferty dydaktycznej o zaga-dnienia związane z wdraŜaniem RDW,

� Cennym uzupełnieniem programu nauczania na kierunku InŜynieria Środowiska byłoby wprowadzenie przedmiotu Hydrobiologia. Zdobyta wiedza z tego przedmiotu stanowiłaby cenne uzupełnienie informacji z zakresu funkcjonowania ekosystemów wodnych. Dzięki temu student uzyskałby kompleksową wiedzę nt. retencji wody nie tylko w aspekcie ilościowym, ale i jakościowym,

� W znacznie większym stopniu niŜ dotychczas powinno się promować wymiany studentów pomiędzy macierzystą uczelnią a innymi instytucjami z Europy Zachodniej. Wy-miana taka niewątpliwie przyczyniłaby się do podniesienia poziomu kształcenia na Wydziale a studenci zdobywaliby bezcenne doświadczenie zagraniczne oraz podnosiliby swoją umiejętność posługiwania się językiem obcym.

Źródła Ciepielowski A. 1999. Podstawy gospodarowania wodą, Wyd. SGGW Warszawa.

Dyrektywa z dnia 3 października 2006 w sprawie ochrony wód podziemnych przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego (91/676/EWG).

Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

Hotloś H. 2004. Gospodarowanie zasobami wodnymi w Polsce w latach 1990-2002. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 7-8 (str. 262-265).

Kowalczak P. 2007. Konflikty o wodę. Wyd. Kurpisz S.A.

Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Ministerstwo Środowiska. 2004. Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej. Warszawa.

Ministerstwo Środowiska. 2003. Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych. Warszawa.

Mioduszewski W., Zdanowicz A., Dannowski R., Seidl J., Deumlich D., Radczuk L., Kajewski I. 2000. Ocena ładunku azotu i fosforu ze źródeł rolniczych wnoszonych do rzek w zlewni Odry. Gospodarka Wodna 11 (str. 417-421).

Pütz K., Benndorf J. 1998. The importance of pre–reservoirs for the control of eutrophication of reservoirs. Wat. Sci. Tech. 37, 2 (str. 317-324).

Walczykiewicz T. 2008. Zasoby wodne i ich uŜytkowanie.

Willmitzer H. 2001. The construction of the Leibis/Lichte Dam: Ecological influences and possibilities of their minimization. [W:] Commission Internationale de Grands Barrages. ICOLD – 69th Annual Meeting Workshop – Modern techniques for dams financing, construction, operation, risk assessment, Dresden (str. 363-371).

86

28. Geograficzne systemy informacyjne w gospodarce wodnej Dr inŜ. Jakub Wojkowski

Katedra Meteorologii i Klimatologii Rolniczej

Wprowadzenie

Geograficzne Systemy Informacyjne (GIS) stały się w dzisiej-szych czasach najbardziej dynamicznie rozwijającym się kierun-kiem informatyki. Ich rozwój spowodowany jest przede wszys-tkim gwałtownym postępem w informatyce i metodach zarzą-dzania bazami danych, upowszechnieniem Internetu oraz spad-kiem cen sprzętu komputerowego i oprogramowania. DuŜe znaczenie w rozwoju GIS ma równieŜ teledetekcja lotnicza i satelitarna, gdyŜ jej upowszechnienie pozwoliło na znaczące przyspieszenie procesu pozyskiwania danych przestrzennych.

Większość definicji określa GIS jako system informatyczny, na który składają się róŜne metody postępowania z danymi przestrzennie odniesionymi do powierzchni Ziemi. W szer-szym pojęciu GIS traktować naleŜy jako zespół współdzia-łających ze sobą elementów, na które składa się odpowiednio skonfigurowana baza danych przestrzennych (geograficznych) i opisowych, oprogramowanie umoŜliwiające przeprowadzenie analiz przestrzennych, sprzęt komputerowy, specjaliści obsłu-gujący system i znający metody przetwarzania danych oraz klienci – czyli odbiorcy przetworzonej juŜ informacji. Systemy GIS umoŜliwiają gromadzenie danych przestrzennych i opiso-wych, ich uporządkowanie w logicznej strukturze, weryfiko-wanie, integrowanie, manipulowanie oraz wszechstronną anali-zę i wizualizację. Unikalność GIS polega nie tylko na moŜliwo-ści łączenia danych przestrzennych i atrybutów opisowych pochodzących z róŜnych źródeł, lecz przede wszystkim na moŜliwości wykonywania złoŜonych analiz przestrzennych oraz na moŜliwości tworzenia róŜnorodnych modeli zjawisk i symulacji procesów zachodzących w środowisku.

Danymi wejściowymi do sytemu GIS są zazwyczaj informacje źródłowe w postaci róŜnotematycznych map, zobrazowań teledetekcyjnych, wyników bezpośrednich pomiarów geodezyj-nych oraz wszelkich innych rodzajów informacji w postaci liczbowej i tekstowej. Wynikiem przeprowadzonej analizy, symulacji, modelowania lub skierowanego do bazy danych zapytania będzie zwykle mapa, wykres lub tabela.

Do podstawowych zadań rozwiązywanych przez systemy GIS naleŜą następujące zagadnienia:

� Lokalizacja – CO się tu znajduje? – np. co się znajduje w miejscu o współrzędnych 19°50’E i 50°13’N?

� Warunki – GDZIE mają miejsce podane warunki? – np. gdzie znajduje się potencjalny teren pod lokalizację zbiornika wodnego?

� Tendencje – CO się zmieniło w czasie? – np. jak zmieniła się wielkość poboru wody z sieci wodociągowej i zrzut ścieków w ostatnich 10 latach?

� Prawidłowości – JAK mają się do siebie pewne zjawiska? – np. jaki wpływ ma rodzaj pokrycia i uŜytkowania terenu na jakość wody w zlewni?

� Modelowanie – CO się stanie JEŚLI …? – np. co się stanie jeśli poziom wody w rzece wzrośnie o 1 m?

Analizy wykonywane w systemach GIS pozwalają na natych-miastową wizualizację oraz łatwą modyfikację parametrów

i danych wejściowych a takŜe śledzenie zmieniających się rezultatów. Dlatego czyni to z GIS doskonałe narzędzie wspomagania decyzyjnego.

System GIS jest z powodzeniem wykorzystywany wszędzie tam, gdzie istotna jest prezentacja danego zagadnienia w odnie-sieniu przestrzennym. Na początku lat 50-tych XX w. jedynym uŜytkownikiem technologii GIS było wojsko. Szerokie wy-korzystanie systemów GIS datuje się dopiero na wczesne lata 80-te XX w. Pierwszymi cywilnymi uŜytkownikami systemów geoinformacyjnych byli geolodzy i leśnicy jednak w niedługim czasie moŜliwości systemów GIS szybko docenione zostały m.in. w systemach lokalizacyjnych, planowaniu przestrzennym, gospodarce wodno-ściekowej, monitoringu zanieczyszczeń, ochronie środowiska, ochronie zdrowia, administracji, geomarketingu, edukacji i nauce.

Jako narzędzia usprawniające proces podejmowania decyzji, systemy GIS znajdują dziś zastosowanie praktycznie we wszys-tkich dziedzinach współczesnego Ŝycia. Stąd bierze się róŜno-rodność terminów określających systemy przetwarzające in-formacje geograficzne, jak geomatyka, geoinformatyka, geo-technologia, system informacyjny baz danych geograficznych, system danych geograficznych czy system informacji przestrzennej. KaŜde z tych terminów przybliŜa w pewien sposób funkcje realizowane przez poszczególne systemy. Obecnie istnieją wielozadaniowe systemy GIS ogólnego zas-tosowania jednakŜe w praktyce najczęściej spotykane są sys-temy wyspecjalizowane i ukierunkowane na bardzo wąską grupę zastosowań.

Przykłady praktycznych zastosowań GIS w gospodarce wodnej

Ze względu na przestrzenny charakter zjawisk i procesów zwią-zanych z gospodarką wodną, narzędzia GIS stały się nieza-stąpionym systemem wspomagania decyzyjnego. W nowoczes-nej gospodarce wodnej praktycznie nie ma juŜ takich obsza-rów, w których systemy geoinformatyczne nie znalazłyby zastosowania. Do najciekawszych przykładów wykorzystania GIS w gospodarce wodnej naleŜą:

Bazy danych tematycznych

Tematyczne bazy danych geograficznych są zbiorami, których zakres informacyjny związany jest z jednym określonym zagadnieniem. Dzięki wykorzystaniu systemów GIS, moŜliwa jest wizualizacja danych oraz przedstawienie wyników złoŜo-nych analiz przestrzennych w postaci tematycznych map cyf-rowych, zestawień tabelarycznych lub wykresów. Przykładami tematycznych baz danych jest:

� Mapa hydrograficzna Polski (HYDRO). Baza ta przed-stawia warunki obiegu wody w powiązaniu ze środowi-skiem przyrodniczym. Jest sporządzona na podstawie tere-nowego kartowania hydrograficznego, którego celem była

87

lokalizacja i graficzna interpretacja na podkładzie topogra-ficznym wszystkich obiektów wodnych oraz zjawisk hydrologicznych.

Wykonawcą i administratorem bazy danych jest Główny Urząd Geodezji i Kartografii.

Tematyczne warstwy mapy obejmują informację o topogra-ficznych działach wodnych, wodach powierzchniowych i podziemnych, wypływach wód podziemnych, przepusz-czalności gruntu, obiektach gospodarki wodnej oraz pun-ktach pomiarów hydrometeorologicznych. Mapa hydrogra-ficzna Polski moŜe stanowić podstawę do interpretacji za-gadnień obiegu wody, zasobności i bilansu wodnego oraz sposobu uŜytkowania i ochrony zasobów wodnych. Dos-tarcza równieŜ cennych informacji o obiektach wodnych, procesach hydrologicznych oraz strukturze i stanie zlewni.

� Mapa hydrogeologiczna Polski (MHP). Baza ta przedstawia warunki hydrogeologiczne, wskazuje główny poziom wo-donośny, podaje jego zasobność, dynamikę wód, ich jakość i zagroŜenia.

Twórcą mapy i administratorem bazy danych jest Pań-stwowy Instytut Geologiczny.

Tematyczne warstwy mapy obejmują informację o jedno-stkach hydrogeologicznych, działach wodnych, elementach hydrodynamiki, lejach depresyjnych, potencjalnej wydaj-ności studni, jakości wód podziemnych, klasie czystości wód powierzchniowych na odcinkach zagroŜeń dla wód podziemnych, zrzutach ścieków, oczyszczalniach ścieków, ujęciach wody pitnej, składowiskach odpadów i hałdach przemysłowych. Dane bazy MHP wykorzystywane są do wydzielania i charakterystyki hydrogeosomów, prowadzenia wykazów wód podziemnych stanowiących źródło zaopatrzenia ludności w wodę, projektowania ujęć wód podziemnych i ich stref ochronnych, sporządzania programów ochrony wód podziemnych, dokumentowania głównych zbiorników wód podziemnych i ich obszarów ochronnych, opiniowania pozwoleń wodno-prawnych na uŜytkowanie wód oraz opracowania planów gospodarki wodnej i warunków korzystania z wód.

� Bank HYDRO. Baza ta udostępnia dane o odwiertach hydrogeologicznych, ujęciach i źródłach wód podziemnych, wód mineralnych i termalnych z obszaru Polski.

Administratorem zgromadzonych informacyjnych w Banku HYDRO jest Departament Geologii i Koncesji Geolo-gicznych Ministerstwa Środowiska.

Zakres informacji przechowywanych w bazie danych obej-muje: lokalizację obiektów hydrogeologicznych (odwiertu, źródła), pomiarowe i obliczeniowe dane hydrogeologiczne, podstawowe dane wiertnicze i litostratygraficzne oraz dane fizykochemiczne próbek wód podziemnych. Zasoby Banku HYDRO znajdują zastosowanie do celów projektowych i dokumentacyjnych w dziedzinie hydrogeologii, geologii, gospodarki wodnej i ochrony środowiska w administracji rządowej, samorządowej oraz słuŜbach państwowych jako system wspomagania decyzji w zarządzaniu środowiskiem.

� Mapa podziału hydrograficznego Polski (MPHP). Baza ta zawiera informację o charakterystyce geometrycznej i opi-sowej sieci wodnej oraz zlewni na terenie Polski i umoŜ-liwia wizualizację danych hydrograficznych w układzie zlewniowym. Wykonawcą i administratorem bazy danych jest Ośrodek Zasobów Wodnych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Tematyczne warstwy mapy obejmują informację o rzekach, potokach, strugach, kanałach,

rowach, jeziorach, zbiornikach zaporowych, stawach, oraz o podziale hydrograficznym na obszary hydrograficzne, dorzecza i zlewnie w układzie hierarchicznym. Głównymi obszarami zastosowań danych MPHP jest referencja hydrograficzna i podstawa dla działań związanych z gos-podarką wodną i jej planowaniem zgodnie z Ustawą Prawo Wodne i Ramową Dyrektywą Wodną UE [RDW 2000] oraz raportowanie do Komisji Europejskiej zgodnie z wy-maganiami RDW. Ponad to MPHP wykorzystywana jest do wyznaczania zasięgu oraz struktury stref zagroŜenia powodziowego a takŜe do opracowania nowej warstwy informatycznej KilometraŜ rzek Polski.

Systemy osłony przeciwpowodziowej

Znajomość obszarów które w wyniku powodzi mogą zostać zalane jest podstawą działań z zakresu ochrony przeciwpowo-dziowej. Wykorzystanie nowoczesnych technologii GIS zalew-nia szybkie przetwarzanie danych i prognozowanie zasięgu oraz potencjalnych skutków wystąpienia powodzi. Głównym ele-mentem systemu osłony przeciwpowodziowej jest monitoring hydrologiczno-meteorologiczny oraz poprawny model symula-cyjny. Opracowanie takiego modelu wymaga zgromadzenia informacji o ukształtowaniu rzeźby terenu (cyfrowy model terenu) i parametrach hydrologicznych. Prognozowanie Powo-dziowe wymaga budowy systemu GIS o ściśle sprecyzowanej funkcjonalności, rozszerzonej o modelowanie hydrodynamicz-ne oraz zgromadzenia danych sytuacyjno-wysokościowych o bardzo duŜej precyzji. W wyniku analiz GIS moŜliwe jest opracowanie w stosunkowo szybkim czasie map zagroŜeń i za-gospodarowania powodziowego, określenie stref zagroŜenia powodziowego, wyznaczenie głębokości zalewu, identyfiko-wanie zagroŜonych obiektów.

MoŜliwość przeprowadzenia symulacji jeszcze przed wystąpie-niem powodzi pozwala na przeanalizowanie scenariuszy powodziowych i sporządzenie studium ochrony przeciwpowo-dziowej a takŜe wykonanie profilaktycznych prac zabez-pieczających i opracowanie optymalnych akcji ewakuacyjnych i ratunkowych.

Praktycznymi przykładami systemów osłony przeciw-powodziowej jest ogólnokrajowy System Monitoringu i Osłony Kraju (SMOK) uŜytkowany przez Regionalne Zarządy Gospo-darki Wodnej oraz regionalny projekt OSIRIS, rozwijany przez kraje UE.

Modelowanie hydrologiczne

W hydrologii systemy GIS są z powodzeniem wykorzystywane do analizy podstawowych zagadnień hydrograficznych oraz modelowania hydrologicznego. Modelowanie to dotyczy wyz-naczania kierunków spływów i ich akumulacji, generowania sieci wodnej, tworzenia map bardzo dokładnych wydzieleń elementarnych zlewni, analizy punktowych i obszarowych źródeł zanieczyszczeń w zlewniach, określania migracji i zasila-nia zbiorników wodnych zanieczyszczeniami oraz analizy zjawiska eutrofizacji wód. Kluczową rolę w modelowaniu hydrologicznym odgrywa cyfrowy model terenu ze względu na wzajemne związki płynącej wody i ukształtowania terenu.

Informatycznymi przykładami narzędzi analitycznych GIS do modelowania hydrologicznego jest ArcHydro będące rozszerzeniem oprogramowania ARC GIS firmy ESRI, oraz moduły hydrologiczne zaimplementowane do oprogramowania

88

GRASS GIS rozwijanego przez GRASS Development Team oraz moduły programu SAGA, rozwijanego na Uniwersytecie w Hamburgu.

Systemy zarządzania przedsiębiorstwami wodno- -kanalizacyjnymi

Systemy GIS doskonale się sprawdzają w ewidencji i zarzą-dzaniu majątkiem przedsiębiorstw wodno-kanalizacyjnych, gdzie mamy do czynienia z duŜym rozproszeniem obiektów i elementów infrastruktury. Odpowiednio skonfigurowana baza danych zawiera opis przestrzenny całej infrastruktury. Dzięki niej system GIS umoŜliwia monitorowanie i lepszy nadzór techniczny nad siecią, pomaga w szybkiej lokalizacji awarii, usprawnia planowanie remontów i modernizacji sieci, umoŜ-liwia modelowanie przepływów w sieci a takŜe pozwala na zasymulowanie awarii jednocześnie podpowiadając sposoby jej rozwiązania. Systemy geoinformatyczne do zarządzania przed-siębiorstwem wodno-kanalizacyjnym są bardzo często rozbu-dowane o dodatkowe moduły, przeznaczone do rejestracji wskazań wodomierzy, sporządzania rozliczeń z klientami, prowadzenia gospodarki materiałowej’ itp. DuŜą zaletą takiego zintegrowanego systemu GIS jest moŜliwość natychmias-towego uzyskiwania aktualnych informacji o sieci przez wszys-tkich pracowników posiadających prawa dostępu do bazy danych, co znakomicie ułatwia komunikację i przepływ informacji w obrębie przedsiębiorstwa. Przykładem komplek-sowego narzędzia do zarządzania przedsiębiorstwem wodno-kanalizacyjnym jest system Mb_GIS Utility Enterprise Edition firmy Megabit sp. z o. o., stworzony na bazie oprogramowania ARC GIS firmy ESRI. Oprogramowanie Mb_GIS Utility Enterprise Edition pozwala zarządzać majątkiem sieciowym, rejestrować zdarzenia, zarządzać pracami, modelować prze-pływy w sieci, oraz zarządzać dokumentami. Obecnie w Polsce ok. 55% największych przedsiębiorstw wodno-kanalizacyjnych posiada systemy GIS. W zdecydowanej większości tych przedsiębiorstw GIS jest dopiero w trakcie wdraŜania i nie współpracuje z innymi specjalistycznymi modułami a jego uŜytkowanie ogranicza się głównie do potrzeb ewidencji sieci.

Nowoczesna gospodarka wodna w aspekcie działalności dydaktycznej Wydziału InŜynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie

Dyscyplina naukowa – inŜynieria środowiska – jest dziedziną wiedzy stosowanej, która w oparciu o nauki techniczne, przyrodnicze, prawne i ekonomiczne, tworzy podstawy do racjonalnego gospodarowania zasobami przyrody. Badania naukowe i prace z zakresu inŜynierii środowiska mają charakter bardzo interdyscyplinarny, bezpośrednio związany z problema-tyką oceny, prognozowania, zapobiegania i naprawy skutków oddziaływania człowieka na środowisko. Badania te dotyczą w szczególności zanieczyszczenia i przekształcenia środowiska przyrodniczego, jak równieŜ opracowywania metod i rozwiązań techniczno-organizacyjnych, słuŜących do zarządzania i ochro-ny jego zasobów.

Zgodnie ze standardami nauczania opracowanymi przez Ministerstwo Edukacji Narodowej, absolwent kierunku inŜynierii środowiska powinien posiadać wiedzę dającą podstawy do rozwiązywania problemów technicznych, technologicznych i organizacyjnych związanych z ochroną,

wykorzystaniem i przekształcaniem zasobów środowiskowych – zarówno w środowisku przestrzeni wiejskiej jak i w zurba-nizowanej.

Od samego początku istnienia Wydziału InŜynierii Środowiska i Geodezji (WIŚiG) na Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie, profil naukowo-badawczy oraz zajęcia dydaktyczne ukierun-kowane były na zagadnienia związane z szeroko pojętą gos-podarką wodną. Jak juŜ wcześniej wspomniano gospodarka wodna jest tą dziedziną która jako jedna z pierwszych doceniła i zaczęła w praktyce wykorzystywać ogromny potencjał GIS. Współcześnie wykształcony inŜynier środowiska, w realizacji stojących przed nim zadań, powinien posiadać umiejętności korzystania z nowoczesnych technologii informatycznych GIS jako podstawowych narzędzi do przeprowadzania analiz przestrzennych.

W ramach projektu pn. Nowoczesne kształcenie akademickiego w zakresie gospodarki wodno-ściekowej na obszarach wiejskich, zrealizowanego w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci, kadra naukowo-dydaktyczna WIŚiG wzięła udział w wyjeździe studialnym do Turyngii. Udział w staŜu i wymiana doświadczeń była dla pracowników WIŚiG bardzo dobrą okazją do zapoznania się ze strukturami administracyj-nymi gospodarki wodnej Turyngii, problemami w zaopatrzeniu w wodę zarówno w na poziomie gminy jak i w skali całego regionu oraz nowoczesnym kształceniem akademickim. StaŜ wzbogacały liczne spotkania w przedsiębiorstwach zaopatru-jących miasta i gminy w wodę oraz wizyty i zwiedzania stacji uzdatniania wody, wieŜy ciśnień i zbiorników zaporowych. Wielokrotnie w trakcie wykładów i dyskusji podkreślano bardzo duŜe znaczenie i rolę GIS jako podstawowego narzędzia informatycznego wykorzystywanego w nowoczesnej gospodarce wodnej.

GIS w programie nauczania

Na WIŚiG w ramach programu nauczania na kierunku InŜy-nieria Środowiska, prowadzone są przedmioty poruszające zagadnienia GIS (Systemy informacji o środowisku, Pozyski-wanie informacji o terenie czy teŜ Teledetekcja w inŜynierii środowiska). Zakres tematyczny tych przedmiotów jest stosun-kowo wąski i wynika przede wszystkim z ograniczonej ilość godzin dydaktycznych.

Doświadczenia zdobyte na staŜu w Turyngii wskazują jak waŜnymi i uŜytecznymi narzędziami stały się w obecnych czasach technologie GIS. Ich moŜliwości zostały dostrzeŜone w wielu dyscyplinach naukowych, dydaktyce oraz w sferze praktycznej. Przedstawione w rozdziale w artykule praktyczne przykłady wykorzystania GIS pokazały, jak bardzo szeroki moŜe być ich obszar zastosowań w samej tylko gospodarce wodnej.

Mając na uwadze wciąŜ wzrastające znaczenie i przyszłość, jaka stoi przed systemami geoinformatycznymi, wydaje się waŜnym i celowym jak największe upowszechnienie metod i technologii GIS w procesie dydaktycznym. Sprzyja temu profil naukowo-badawczy WIŚiG oraz uniwersalność informatycznych narzędzi GIS, które z powodzeniem mogą być wykorzystywane w przedmiotach zarówno inŜynieryjnych jak i przyrodniczych. Dla kadry naukowo-dydaktycznej WIŚiG głębsza znajomość metod i specyfiki przetwarzania danych przestrzennych stworzyłaby moŜliwość rozwiązywania wielu złoŜonych prob-lemów naukowych. Dla studentów powszechniejsze wykorzy-

89

stanie GIS w przedmiotach zawodowych (kierunkowych) byłoby moŜliwością nabycia praktycznych umiejętności i wyz-nacznikiem nowoczesnego kształcenia. W realizacji tych zadań bardzo pomocne byłoby stworzenie wydziałowej pracowni GIS, wyposaŜonej w najnowocześniejsze oprogramowanie geoinformatyczne. Stworzenie studentom moŜliwości kontaktu z nowoczesnym oprogramowaniem jest bardzo waŜne, poniewaŜ systemy GIS są bardzo specjalistycznym i drogim oprogramowaniem, niedostępnym często w formie demon-stracyjnej.

Źródła

Dyrektywa Ramowa UE (Ramowa Dyrektywa Wodna, RDW) w sprawie Polityki Wodnej, nr 2000/60/EC, wg Official Journal of the European Communities, 2000, nr dokumentu I. 327.

90

29. Gospodarka wodno-ściekowa w regionie Turyngii a zagadnienia budownictwa ziemnego

Dr inŜ. Tymoteusz Zydroń Zakład Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego

Wprowadzenie

Turyngia zajmuje powierzchnię 16,2 tys. km2 i leŜy w środko-wej części Niemiec. Region zamieszkuje 2,4 mln mieszkańców. Środkową część Turyngii stanowi Kotlina Turyńska, która na południowym zachodzie przechodzi w górzyste pasma Lasu Turyngskiego, z najwyŜszym szczytem Grosser Beerberg (983 m n.p.m.), oraz Lasu Frankońskiego. Z kolei od północy na granicy regionu występują góry Harzu. Turyngia jest jednym z regionów w Niemczech, który cechuje się stosunkowo nieduŜą roczną sumą opadów (ok. 700 mm). W obszarach nizinnych, obniŜających się do rzędnej 114 m n.p.m., notowane roczne sumy opadów deszczu w latach suchych nie przekraczają 500 mm rocznie.

Z kolei w rejonach południowych wynoszą nawet ponad 1100 mm. powoduje to, Ŝe środkowa, najbardziej zaludniona część Turyngii wykazuje deficyt zasobów wody pitnej. Dlatego teŜ w obszarze południowym, zasobnym w wodę, powstało wiele zbiorników zaporowych, z których za pomocą rozbudo-wanej sieci transportuje się wodę pitną do obszarów o mniej-szych zasobach wody. Ogólnie na obszarze Turyngii zbiorniki zaporowe dostarczają wodę pitną, która pokrywa ok. 30% za-potrzebowania regionu [Peters i in. 2002]. W południowej czę-ści kraju występują 42 zbiorniki zaporowe o objętości 613 mln m3, w tym 5 zbiorników zaopatrujących mieszkańców Turyngii w wodę pitną. Przykładowo w całych Niemczach występuje 311 zbiorników zaporowych, w Hiszpanii 1187 a w Polsce tylko 64 (w województwie małopolskim 5).

Wybrane aspekty nowoczesnej gospodarki wodno-ściekowej a działalność dydaktyczna Zakładu Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego

Z punktu widzenia działalności dydaktycznej, ale równieŜ i naukowej, Zakładu Mechaniki Gruntów i Budownictwa Ziemnego szczególnie waŜne aspekty gospodarki wodno-ściekowej dotyczą zagadnień związanych z funkcjonowaniem zbiorników zaporowych.

Wśród znaczących obiektów hydrotechnicznych w Turyngii, związanych z zaopatrzeniem w wodę pitną dla mieszkańców regionu, naleŜą zbiorniki zaporowe Zeulonroda, Leibis/Lichte oraz Schönbrunn, które gromadzą odpowiednio 27,4, 39,2 i 23,9 mln m3 wody.

Zbiornik zaporowy Zeulenroda wraz z dwoma mniejszymi zbiornikami (Weida i Lössau – o pojemnościach odpowiednio 9,7 i 1,1 mln m3) stanowi system zaopatrzenia w wodę pitną południowo-wschodniej części Turyngii, ale z uwagi na złą jakość wody, przewiduje się jego likwidacja.

Szczególnie ciekawym obiektem – nie tylko w skali regionu i Niemiec ale równieŜ i świata – jest zapora Leibis/Lichte,

która powstała na rzece Lichte. Budowla ta stanowi zarazem pierwszą wysoką zaporą wodną powstałą w XXI wieku. Za-pora jest konstrukcją betonową a do jej wykonania uŜyto 620 tys. m3 betonu. Długość i szerokość korony zapory wyno-szą odpowiednio 370 i 9 m. Z kolei szerokość zapory w pod-stawie wynosi maksymalnie 81 m. Stronę odwodną budowli stanowi pionowa ściana a nachylenie ściany od strony wody dolnej wynosi 1:0,75. Pod budowlą wykonano uszczelnienie podłoŜa za pomocą dwurzędowej przesłony cementacyjnej do głębokości od 5 do 44 m. Pojemność zbiornika wynosi 39,2 mln m3, z czego 5,6 mln m3 przewidziano na rezerwę powodziową. Długość zbiornika wynosi 3,6 km a jego powierzchnia równa jest 119,7 ha. Obszar zlewni do przekroju zapory wynosi 72 km2. Do zbiornika dostarczana jest dodatkowo woda z sąsiedniej zlewni za pomocą rurociągów. Przewiduje się, Ŝe zbiornik docelowo zaopatrywał będzie w wodę pitną ponad 300 tys. mieszkańców wschodniej części Turyngii. Transport wody surowej ze zbiornika do stacji uzdatniania w Zeigerheim odbywa się w sposób grawitacyjny, za pomocą dwóch wydrąŜonych w górotworze sztolni o długości ponad 10 km.

Oprócz zaopatrzenia w wodę zbiornik Leibis/Lichte spełnia równieŜ zadanie ochrony przeciwpowodziowej (pojemność powodziowa 5,6 mln m3) oraz produkcji energii elektrycznej, przy wykorzystaniu dwóch turbin o łącznej mocy ok. 1 MW.

Na podkreślenie zasługuje fakt podjęcia przez projektantów bardzo kompleksowej analizy wpływu zbiornika na środowisko [Willmitzer 2002]. W trakcie prac projektowych korzystano równieŜ z doświadczeń uzyskanych podczas trwania eksplo-atacji zbiornika Zeulenroda, w którym jakość wody na skutek niewłaściwego zagospodarowania zlewni uległa znacznemu pogorszeniu, wymuszając wyłączenie zbiornika z eksploatacji dla celów zaopatrzenia w wodę pitną. W przypadku tego zbiornika większość obszaru zlewni jest zagospodarowana rolniczo (60%) a resztę terenu zajmują lasy (32%), tereny zurbanizowane (6%) i wody (2%).

Z kolei w przypadku zlewni zbiornika Leibis/Lichte dominują lasy (77%), w mniejszej ilości występują uŜytki rolnicze (16%), tereny zurbanizowane (5%) oraz wody (2%). Planuje się, Ŝe po zamknięciu zbiornika Zeulenroda cięŜar dostawy wody dla mieszkańców pobliskiego regionu przejmie właśnie zbiornik Leibis/Lichte.

Ogólnie w fazie projektowej i budowlanej w otoczeniu zapory Leibis/Lichte wykonano ok. 40 inwestycji kompensujących szkody w środowisku naturalnym. W obszarze połoŜonym poniŜej zbiornika wykonano w 1999 r. system monitoringu środowiska, w ramach którego w 20 punktach kontrolnych systematycznie dokonuje się pomiarów osadów rzecznych, parametry przepływu wód, morfologię dna rzeki, monitoruje się stan fauny i flory oraz skład chemiczny wody w rzece. Wśród rozwiązań kompensujących przewidziano wiele zabie-gów, które są unikalne.

91

Przykłady w Małopolsce pokazują, Ŝe budowa zbiorników zaporowych powoduje często wyraźne zmiany temperatury wody cieku w przekrojach połoŜonych poniŜej budowli [Wiejaczka 2006-2007]. W celu przeciwdziałania temu zjawisku w zaporze Leibis/Lichte przewidziano system umoŜliwiający pobór i odprowadzanie wody o temperaturze nie róŜniącej się zbytnio od temperatury wody w cieku, do którego dopływa rzeka Lichte. Ponadto w ramach eksploatacji zapory zaplanowane zostały kontrolowane powodzie, które mają na celu zapobiegać procesom degradacji rzeki w obszarze połoŜo-nym poniŜej zapory. W tym miejscu pojawia się równieŜ pro-blem transportu rumowiska, którego dostawa została zahamo-wana w obszarze poniŜej zbiornika powodując tym samym zwiększoną erozję dna rzeki i zaburzenia w pierwotnym ekosystemie wodnym. Z kolei obrębie cofki zbiornika zapoczą-tkowany zostaje proces jego zamulania spowodowany przez transport rumowiska z górnych części zlewni.

Dla rozwiązania problemu transportu rumowiska rzecznego na zbiorniku Leibis/Lichte przewidziano rozwiązanie, polegające na tym, Ŝe rumowisko naniesione do cofki zbiornika jest transportowane do rejonu poniŜej zbiornika, uzupełniając tym samym materiał ‘brakującego’ rumowiska w przekrojach poło-Ŝonych poniŜej zapory. Wśród działań proekologicznych naleŜy równieŜ wymienić inwestycję polegającą na ochronie jakości wody w zbiorniku, która polegała na ujęciu i wyprowa-dzeniu ścieków z terenów połoŜonych powyŜej zapory poza obszar jej zlewni.

Zanim powstała zapora Leibis/Lichte, w roku 1992 w górnej części zlewni rzeki Lichte zakończono budowę zapory ziemnej Deesbach/Lichte piętrzącej wodę w zbiorniku o pojemności 3,2 mln m3. Do czasu uruchomienia zapory Leibis/Lichte zbiornik Deesbach/Lichte zaopatrywał w wodę 100 tys. miesz-kańców pobliskiego regionu, natomiast po rozpoczęciu eksplo-atacji zbiornika Leibis/Lichte pełni rolę zbiornika buforowego. Zapora Deesbach/Lichte ma wysokość 43 m. Długość i szero-kość korony wynoszą odpowiednio 178 i 6 m. Nachylenie skarpy odwodnej wynosi 1:2 a odpowietrznej 1:1,75. Korpus budowli został wykonany z materiału gruboziarnistego a jego uszczelnienie wykonano w formie ekranu asfaltowego. Do mo-mentu powstania zbiornika Leibis/Lichte woda z ujęcia na zbiorniku Deesbach/Lichte transportowana była sztolniami do przekroju zapory Leibis/Lichte a następnie do stacji uzdatnia-nia. Bardzo podobną konstrukcją do budowli Deesbach/Lichte jest zapora w Dobczycach, której wysokość wynosi 41 m, długość korony 728 m, zaś jej uszczelnienie równieŜ stanowi ekran asfaltowy. Zbiornik Dobczycki ma jednak wyraźnie większą pojemność (141 mln m3). Wody zbiornika dostarczają 52% wody pitnej dla 750 tys. mieszkańców miasta Krakowa.

Obserwacje stref brzegowych zbiorników zaporowych w ob-szarze południowej Polski wskazują, Ŝe w ich sąsiedztwie częstym zjawiskiem jest występowanie intensywnych procesów geodynamicznych, modelujących brzegi zbiorników. Do naj-częściej obserwowanych zjawisk geologicznych, występujących w sąsiedztwie sztucznych zbiorników zaporowych, naleŜą procesy abrazji brzegów zbiorników oraz zjawiska osuwiskowe.

Z informacji uzyskanych od przedstawicieli instytucji branŜowych z Turyngii wynika, Ŝe w strefach brzegowych niektórych zbiorników zaporowych występują intensywne procesy abrazji, prowadzące do przeobraŜenia ich linii brzegowej. Z podobnym problem mamy równieŜ do czynienia w warunkach polskich, gdzie od kilku lat pracownicy naszego zakładu oraz studenci w ramach prac Koła Naukowego sekcji

Geotechniki prowadzą badania postępu procesu abrazji brzegów zbiornika czorsztyńskiego.

Zagadnienie abrazji brzegów zbiorników zaporowych jest rów-nieŜ istotne z punktu widzenia stateczności zboczy znajdują-cych się nad skarpami abrazyjnymi, poniewaŜ zmiana morfo-logii zbocza prowadzić moŜe do powstawania osuwisk, co wi-doczne jest w Polsce w strefie brzegowej zbiorników m.in. w Dobczycach [Ziętara 2005], Porąbce [Heliasz 2000] i było przedmiotem analiz na etapie projektowania zbiornika w Czor-sztynie [Łaniewski 2005] czy Świnnej Porębie [Gałaś 2001].

Zagadnienie stateczności zboczy brzegów zbiorników zaporo-wych jest równieŜ aktualne w przypadku Turyngii, gdzie przy-kładowo na zbiorniku zaporowym Schönbrunn prowadzone są stałe obserwacje duŜego osuwiska. Zapora ziemna Schön-brunn, o wysokości 65 m, została wybudowana w latach 1967-1979. Zasadnicze funkcja zbiornika to ochrona przeciw-powodziowa oraz dostawa wody surowej dla celów wodo-ciągowych. Na jednym z brzegów zbiornika, w trakcie budowy zapory rozpoznano czynne osuwisko, które stanowiło zagro-Ŝenie dla funkcjonowania zbiornika. Powierzchnia osuwiska wynosiła 20 ha, natomiast objętość masywu poddanego prze-mieszczeniom została szacowana na 4,8 mln m3. W latach 1968-1969 rozpoczęto badania geologiczne polegające na wy-konaniu 8 otworów badawczych na głębokość do ok. 45 m, gdzie na podstawie badań próbek gruntów i skał oraz obliczeń stateczności zlokalizowano powierzchnie poślizgu a następnie wydzielono w obszarze osuwiska obszary o róŜnej aktywności a przede wszystkim wykazano, Ŝe największa aktywność osuwiska występuje we fragmencie zbocza, znajdującym się tuŜ przy brzegu zbiornika. W dalszych latach

� prowadzono pomiary geofizyczne; � zainstalowano system monitoringu osuwiska w ramach któ-

rego zastosowano geodezyjny system pomiarów przemie-szczeń osuwiska;

� wykonywano pomiary ciśnienia porowego w jego obrębie oraz

� prowadzono obserwacje morfologii zbocza.

Od roku 1974 prowadzono systematyczny monitoring osu-wiska, uwzględniający pomiary czynników meteorologicznych i hydrologicznych a takŜe powierzchniowe i wgłębne pomiary przemieszczeń osuwiska, przy wykorzystaniu sieci inklinome-trów i ekstensometrów. Na podstawie uzyskanych pomiarów i ich analizy opracowano szereg zaleŜności pomocnych dla prognozowania dalszych ruchów osuwiska.

Proponowane rozszerzenie programu nauczania

W oparciu o uzyskane informacje nt. funkcjonowania nowo-czesnej gospodarki wodno-ściekowej na przykładzie kraju związkowego Turyngii moŜna stwierdzić, Ŝe wiele zagadnień dotyczących funkcjonowania sieci wodociągowych i kanaliza-cyjnych jest tematycznie powiązanych z zagadnieniami mecha-niki gruntów, geotechniki i geologii inŜynierskiej.

Jednym z waŜniejszych aspektów gospodarki wodno-ściekowej – tematycznie związanych z wymienionymi powyŜej przedmio-tami dydaktycznymi – są geotechniczne i geologiczne warunki funkcjonowania zbiorników wodnych. Z jednej strony zapory to konstrukcje inŜynierskie, które wymagają dokładnego rozpoznania podłoŜa pod względem warunków ich posa-dowienia a w przypadku zapór ziemnych istotną rolę odgrywają parametry geotechniczne gruntów uŜytych do budowy korpusu

92

budowli. Z drugiej strony obszar oddziaływania zapory to równieŜ strefa brzegowa zbiornika, w której występować mogą procesy geodynamiczne (procesy abrazji i zjawiska osuwisko-we) powodujące jej przeobraŜenie.

Zagadnienia z zakresu funkcjonowania zbiorników zaporo-wych w Turyngii stanowią cenny materiał dydaktyczny, który moŜe zostać wykorzystany jako uzupełnienie programów nauczania z przedmiotów projektowych jak np. Konstrukcje i budowle ziemne czy teŜ Geotechnika w budownictwie wodnym. Na podstawie uzyskanych informacji aktualne pro-gramy nauczania moŜna uzupełnić o zagadnienie dotyczące róŜnych aspektów planowania, projektowania i eksploatacji budowli hydrotechnicznych.

Wśród szczególnie istotnych zagadnień dotyczących eksploa-tacji zbiorników zaporowych, związanych z działalnością dydaktyczną zakładu, waŜna jest problematyka zagospoda-rowania rumowiska transportowanego przez cieki do zbior-ników. Proces transportu rumowiska prowadzi do zamulenia dna zbiorników zaporowych, powodując po pewnym czasie zmniejszenie ich zdolności retencyjnej.

W naszym kraju problem ten jest szczególnie wyraźny w przy-padku starszych zbiorników zaporowych w RoŜnowie i Czcho-wie, ale jest on równieŜ zauwaŜalny w przypadku stosunkowo nowych zbiorników jak Klimkówka i Czorsztyn [Krzyszkowski i Gądek 2007]. Przykład dobrych działań podjętych w celu przeciwdziałania zalądowaceniu zbiornika wodnego stanowią rozwiązania zastosowane na zbiornika zaporowego Leibis/Lichte.

Zagadnienia projektowania budowli hydrotechnicznych to równieŜ problematyka ich posadowienia. PodłoŜe geologiczne w Turyngii jest odmienne niŜ na obszarze województwa małopolskiego, co ma równieŜ wpływ na geotechniczną ocenę warunków posadowienia. W Polsce południowej pod wzgl.-dem geologicznym podłoŜe zbiorników zaporowych stanowią zasadniczo jednostki fliszu karpackiego, co powoduje wiele problemów związanych z projektowaniem wysokich zapór. Natomiast w przypadku zapory Leibis/Lichte dominujące utwory podłoŜa stanowią łupki metamorficzne, które w zna-czący sposób róŜnią się właściwościami mechanicznymi od skał osadowych polskich Karpat Fliszowych.

Z zagadnieniami mechaniki gruntów i geotechniki powiązane są równieŜ zjawiska geodynamiczne a w szczególności procesy ruchów masowych. Prace geologiczne i geodezyjne wykonane na osuwisku Hangbewegung mogą stanowić przykład dobrze wykonanych kompleksowych działań, podjętych w celu kon-trolowania zjawisk osuwiskowych. Formę uzupełnienia ma-teriału dydaktycznego stanowić moŜe równieŜ dokumentacja fotograficzna obiektów technicznych, które stanowią ciekawe rozwiązania konstrukcyjne w zakresie budownictwa ziemnego.

Podsumowanie

Na podstawie wielu referatów wygłoszonych przez przedsta-wicieli Departamentu Zaopatrzenia w Wodę w Ministerstwie Rolnictwa, Ochrony Przyrody i Środowiska Turyngii, instytucji powiązanych z gospodarką wodno-ściekową oraz prowadzo-nych dyskusji moŜna stwierdzić, Ŝe zagadnienie zarządzania i eksploatacji systemów zaopatrzenia w wodę i kanalizacji wodno-ściekowej wymaga często kompleksowych działań, uwzględniających współdziałanie specjalistów z wielu dziedzin, w tym m.in. geotechniki i budownictwa ziemnego.

Z punktu widzenia działalności dydaktycznej Zakładu Mecha-niki Gruntów i Budownictwa Ziemnego najbardziej powiązane z gospodarką wodno-ściekową są zagadnienia dotyczące fun-kcjonowania zbiorników zaporowych a przede wszystkim kwe-stie posadowienia i konstrukcji zapór ziemnych oraz proble-matyka ochrony brzegów zbiorników zaporowych przed pro-cesami geodynamicznymi tj. abrazją i osuwiskami. Tematyka dotycząca tych zagadnień w odniesieniu do regionu Turyngii została przedstawiona w pierwszej części niniejszego referatu a przykłady zastosowanych rozwiązań technicznych z zakresu geologii i geotechniki mogą stanowić materiał pomocny w pro-cesie dydaktycznym zakładu.

Źródła Gałaś A. 2001. Formy osuwiskowe na wzgórzu Kurczyna nad projektowanym zbiornikiem Świnna Poręba w Karpatach. Przegląd Geologiczny, 49, 9 (str. 822-826).

Heliasz Z. 2000. Dynamiczna ocena geologicznych zagroŜeń wywołanych powodzią na przykładzie Nysy Kłodzkiej, Górnej Soły i Górnego Sanu-Solinki.

Krzyszkowski M., Gądek W. 2007. Ocena stopnia zamulenia zbiornika czorsztyńskiego. Gospodarka Wodna, 8 (str. 359-361).

Łaniewski J. 1995. Zespół zbiorników wodnych Czorsztyn-Niedzica i Sromowce WyŜne – charakterystyka ogólna. Sekcja Konstrukcji Hydrotechncznych, Komitet InŜynierii Lądowej i Wodnej PAN. Zagadnienie konstrukcyjno-budowlane zapór Czorsztyn i Klimkówka, 5-22, Fundacja Rozwój SGGW.

Peters, J. Klausser, V. Willmitzer, H. Kraft, H. 2002. Leibis/Lichte: Germany´s last large drinking water dam. German Dam Research and Technology, 20.

Wiejaczka Ł. 2006-2007. Relacje pomiędzy temperaturą wody w rzece a temperaturą wody powietrza (na przykładzie rzeki Ropy). Folia Geographica, series Geographica–physica, XXXVII–XXXVIII (str. 95-105).

Willmitzer H. 2002. The contruction of the Leibis/Lichte Dam: ecological influences and possibilities of their minimisation. German Dam Research and Technology, 8.

Ziętara T. 2005. Wpływ abrazji na etapy rozwoju osuwisk w strefie brzegowej zbiornika w Dobczycach. Materiały Sympozjum Hydrotechnika, Wyd. Śląska Rada Naczelnej Organizacji Technicznej FSNT w Katowicach (str. 333-340).

93

30. Zarządzanie dokumentacją infrastruktury technicznej w mieście Erfurt Dr inŜ. Mariusz Zygmunt

Katedra Geodezji

Wprowadzenie

Problematyka zarządzania dokumentacją jest jednym z kluczo-wych problemów związanych z koniecznymi uzgodnieniami podczas prowadzenia prac planistycznych. Dotyczy takŜe prowadzenia bieŜących inwestycji i uzgodnień międzybran-Ŝowych. W czasach, kiedy nie moŜna było prowadzić jednolitej bazy danych geo-przestrzennych, istniejące materiały groma-dzone były w formie papierowej. Obejmowały swym zakresem poszczególne branŜe, ale kaŜdą oddzielnie. Najczęściej gro-madzone były w formie szkiców, planów i map. Niestety, w za-leŜności od rodzaju sieci i jej umiejscowienia na obszarze miasta, wykonawcy szkicu sporządzali te materiały w róŜnych skalach. W 1972 r. w ówczesnym NRD przyjęto ustawę o prowadzeniu dokumentacji obejmującej poszczególne branŜe oraz o wspieraniu działań planistycznych dla potrzeb prowa-dzenia inwestycji. Dało to początek moŜliwości koordynacji działań podczas planowania strategii rozwoju na gruntach nale-Ŝących do miasta Erfurt. W 1976 r. na podstawie nalotów stworzono mapę miasta w skali 1:1000. W wyjątkowych przy-padkach skala ta wynosiła takŜe 1:250. Było to spowodowane brakiem moŜliwości umieszczenia wszystkich szczegółów na mapie w miejscach najbardziej zurbanizowanych (tam przy-jęto skalę 1:250). Na obszarach bardzo słabo zurbanizowanych przyjęto skalę 1:1000. Całość opracowania stworzyła firma VEB Geodäsie und Kartographie. W 1995 r. rozpoczęły się prace nad załoŜeniem systemu GIS dla miasta Erfurt. Wiązało się to z koniecznością wydatkowania duŜych środków finansowych, dlatego w projekcie tym musiało uczestniczyć miasto jako pod-miot zapewniający środki finansowe. Bardzo waŜnym proble-mem technicznym był wybór odpowiedniej platformy systemo-wej do prowadzenia GIS. Musiał on zapewniać współpracę wszystkich branŜ oraz konieczność uwzględnienia często bar-dzo indywidualnych wymagań branŜowców. Aby zapewnić moŜliwość pracy wszystkim uŜytkownikom, w 1997 r. zdecydo-wano się na projekt pilotaŜowy do którego realizacji wybrano system SICAD. Wiązało się to z przetestowaniem aplikacji oraz z koniecznością spersonalizowania programu pod wyma-gania wszystkich uŜytkowników. W roku 1998 nastąpiło podpisanie wymaganych umów, dotyczących przyjęcia systemu SICAD jako platformy GIS dla miast Erfurt. W roku 1999 nastąpiły prace polegające na przeniesieniu materiałów karto-graficznych (map) do postaci cyfrowej. Oparto się przy tym głównie o skanowanie i uzupełnienie tak powstałych materia-łów danymi z innych źródeł. Powstałe dane o charakterze hybrydowym stanowiły podstawę bazy danych GIS. W 2000 r. zapadła decyzja o konieczności zdigitalizowania wszystkich materiałów archiwalnych, w tym archiwalnych map miasta Er-furt. Do końca 2008 r. pokrycie miasta przez dane zgroma-dzone w systemie SICAD wynosi ok. 94%.

Zarządzanie dokumentacją

NajwaŜniejszym celem prowadzenia systemu GIS jest wykorzy-stanie go dla celów uŜyteczności publicznej. MoŜliwość prowa-dzenia prac uzgodnieniowych w trakcie przygotowania (plano-

wania) inwestycji, oraz podczas realizacji wszelkiego rodzaju przedsięwzięć jest podstawowym zadaniem systemu. Aby prace takie mogły być prowadzone sprawnie konieczne jest prowa-dzenie systemu wg odpowiednich przepisów i norm. Aby zapewnić łączność ze wszystkimi branŜami, konieczne było wspólne ustalenie norm dokładnościowych dla wszystkich uŜytkowników. TakŜe układ odniesienia oraz odwzorowanie musiało być wspólne dla wszystkich uŜytkowników. Dla współrzędnych płaskich wybrano układ Gauss Krugera natomiast do osnowy wysokościowej przyjęto układ NHN Heights (od 1 stycznia 2005 r. jest obowiązującym państwowym układem wysokości w Niemczech).

Budowa systemu

System musi spełniać wymagania pozwalające na pracę z do-wolnie duŜymi zbiorami informacji. Musi takŜe zapewnić odpowiednie bezpieczeństwo danych. Dlatego całość infor-macji przechowywana jest w relacyjnej bazie danych ORACLE 9.2.0.1.

Rys. 1 Przykład interfejsu systemu SICAD (opracowanie

własne)

Pracę zapewniają dwa serwery baz danych, opartych o system Linux (8 GB pamięci RAM) oraz jednego serwera opartego o system Windows 2003. Dodatkowo 8 stacji opartych o sys-tem Windows 2000 (512 MB RAM) oraz 22 mobilnych systemów opartych o system Windows 2000. Jako edytor graficzny całego systemu wykorzystywany jest program SICAD 7.0. Całość – wraz z modułami uzupełniającymi – umoŜliwia pracę w sieci Internet.

System umoŜliwia pracę na mapie hybrydowej. W zaleŜności od potrzeb mamy moŜliwość wyświetlania danych wektoro-wych, rastrowych lub ich kombinacji. Wszystkie dane opisowe przechowywane są w bazie ORACLE. UmoŜliwia to bezprob-lemowe ich wykorzystanie (np. selekcję wg branŜ, odpowiednie

94

wyświetlanie – takŜe na tle rastra – oraz oczywiście dostęp do wszystkich danych opisowych o wszystkich sieciach).

Rys. 2 Ilustracja materiałów archiwalnych gromadzonych w

systemie SICAD (opracowanie własne)

Podsumowanie

Przedstawiony system zarządzania dokumentacją sieci uzbro-jenia terenu w mieście Erfurt łączy w sobie moŜliwości sys-temu GIS oraz potrzeby uwzględnienia wymiany informacji zgodnie z obowiązującymi przepisami. Na szczególną uwagę zasługuje fakt pracy na jednej bazie danych przez wszystkie branŜe w mieście. Korzyści z takiego rozwiązania są ogromne,

co ma szczególne przełoŜenie na moŜliwości planowania i ko-ordynacji inwestycji. Ogromne znaczenie tak zbudowanego systemu wiąŜą się takŜe z potrzebą budowy systemów ratownictwa.

Niestety Platforma graficzna SICAD nie obsługuje przestrzeni trójwymiarowej. Aby umoŜliwić pracę z uwzględnieniem współrzędnych wysokościowych konieczne było opisanie rzeźby za pomocą warstwic oraz charakterystycznych punktów wysokościowych. Jest to powaŜna wada tego programu, poniewaŜ uniemoŜliwia np. wizualizację przestrzenną zapisa-nych danych. Tego typu mapa moŜe być wykorzystana do rozwiązania pewnych zagadnień projektowych 3D, jednak pełna analiza niektórych zjawisk jest moŜliwa tylko w przes-trzeni trójwymiarowej.

Wnioski

Wyjazd do Turyngii w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci zaowocował zdobyciem szeregu doświadczeń, które objęły swym zakresem nie tylko tematykę wodno-ściekową, ale przede wszystkim w przypadku autora niniejszego artykułu tematykę dydaktyczną, dotyczącą wyko-rzystania systemów GIS do prowadzenia dokumentacji na terenie aglomeracji miejskiej. Dotyczył takŜe moŜliwości poprawy zagadnień związanych z funkcjonowaniem przed-siębiorstwa (benchmarking).

Najistotniejsze zdaje się przy tym być wykorzystanie infor-macji, które ściśle kierują wiedzą autora na konieczność łączenia praktyki z teorią – tak w procesie tak dydaktycznym – jak i naukowym. NajwaŜniejszym problemem procesu dydak-tycznego na polskich uczelniach jest zbyt duŜe oderwanie wiedzy przekazywanej studentom podczas zajęć z wymaga-niami stawianymi przez późniejszych pracodawców.

Brak ścisłego powiązania badań naukowych i wykorzystania ich wyników w gospodarce powoduje wg opinii autora późniejsze konsekwencje w działaniu procesu dydaktycznego.

95

Podsumowanie

Jak podkreśla wielu autorów artykułów niniejszego wydawnictwa, kadra akademicka w Polsce jest – w odróŜ-nieniu od uczelni Europy Zachodniej – słabiej związana z praktyką. W konsekwencji jej działalność dydaktyczna posiada często charakter czysto teoretyczny. Niniejszy projekt miał za zadanie przyczynić się do przełamania tego negatywnego zjawiska na Wydziale InŜynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.

Uczestnicy projektu mogą wykorzystać wiedzę uzyskaną w ramach projektu nie tylko w procesie nauczania na wydziale ale będą takŜe lepiej przygotowani do prowadzenia kształcenia ustawicznego, szkoleń – np. dla gmin w zakresie nowoczesnej gospodarki wodno-ściekowej – oraz prezentacji dobrych praktyk w regionie, co jest równieŜ waŜnym zadaniem uczelni publicznej.

Projekt pn. Nowoczesne kształcenie akademickie w zakresie gospodarki wodno-ściekowej na obszarach wiejskich w Kraju Związkowym Turyngia w odniesieniu do warunków polskich, zrealizowany w ramach programu „Uczenie się przez całe Ŝycie” Leonardo da Vinci, wyszedł więc naprzeciw zarówno potrzebie konfrontacji wiedzy praktycznej uczestnika w przedmio-towym zakresie z praktyką, jak i poprawy jego warsztatu dydaktycznego.

Zapoznanie uczestników z metodami działania niemieckiej uczelni wyŜszej winno pozytywnie wpłynąć na jakość przekazywanej wiedzy – głównie poprzez przedstawienie konkretnych przykładów, nowoczesnych rozwiązań, progra-mów nauczania, technik kształcenia itp. Równocześnie konfrontacja z warsztatem i metodologią pracy dydaktycznej

pracowników uczelni wyŜszych w Turyngii, wpłynąć winna na podniesienie kwalifikacji zawodowych beneficjentów jako nauczycieli akademickich.

Dzięki udziałowi w projekcie, spodziewane są dodatkowe korzyści dla beneficjentów w postaci nawiązania kontaktów z przedstawicielami świata nauki i praktyki z Niemiec.

Istotne zdaje się być równieŜ zapoznanie beneficjenta w sposób kompleksowy z zasadami prowadzenia nowoczesnej gospodarki wodno-ściekowej na obszarach wiejskich, spójnej z wymaganiami Ramowej Dyrektywy Wodnej UE – co stanowić będzie waŜny impuls, równieŜ dla pracy naukowej, nie pozostającej bez wpływu na jakość działalności dydaktycznej a więc i kwalifikacje zawodowe.

Ministerstwo Rolnictwa, Ochrony Przyrody i Śro-dowiska Turyngii wybrane zostało na organizację przyjmującą przede wszystkim ze względu na posiadane niezbędnych kontaktów, umoŜliwia-jących przygotowanie i realizację tak intensywnego programu pobytu.

Ponadto ministerstwo to jest instytucją odpowie-dającą za prawidłowe wdraŜanie Ramowej Dyrektywy Wodnej UE w Turyngii a jego pracownicy są ekspertami w tej dziedzinie i jako tacy mogli przygotować specjalistyczne szkolenia dla uczestników projektu. Sprawowali oni równieŜ opiekę merytoryczną nad doborem szkoleń, rekomendując właściwych ekspertów.

Za wyborem instytucji przyjmującej przemawia równieŜ fakt, Ŝe Małopolska i Turyngia posiadają

od 1999 r. oficjalną umowę bilateralną o partnerstwie i pro-wadzą aktywna politykę współpracy – ze szczególnymi osią-gnięciami w zakresie edukacji. Regiony realizują wspólne przedsięwzięcia związane z doskonaleniem zawodowym nauczycieli, przygotowaniem polsko-niemieckiej wersji Europejskiego Portfolio Językowego, czy szkolenia z zakresu edukacji interkulturalnej i regionalnej. Jest to zatem partner wiarygodny, czego dowodem jest fakt, iŜ potrafił udźwignąć cięŜar organizacyjny tak intensywnego pobytu uczestników z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.

Za pomoc w realizacji programu wymiany, pragnę złoŜyć serdeczne podziękowania następującym osobom z Departa-mentu Zaopatrzenia w Wodę Ministerstwa Rolnictwa, Ochrony Przyrody i Środowiska Turyngii: Panu Thomasowi Wagnerowi, Pan Christophowi Zühl, Pani Inge Goldschmidt oraz Panu Wolfgangowi Rose.

Szczególne podziękowania za pomoc w przygotowaniu programu pragnę złoŜyć na ręce Pana Arnda Fabiana, przedstawiciela Kraju Związkowego Turyngia w Brukseli.

Dr inŜ. Jacek M. Pijanowski Kierownik projektu

Prof. Janusz śmija – Rektor Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie wręcza certyfikaty programu wymian dla pracowników WIŚiG do podpisu Ministrowi Rolnictwa, Ochrony Przyrody i Środowiska Turyngii – Dr. Volkerowi Sklenarowi (fot. J.M. Pijanowski)

96