Tekst: Z. Ambrożewski, zdjęcia: W. Mielniczuk, Z. Ambrożewski, rysunki: Hydroprojekt Warszawa

[galeria zdjęć] [katastrofy] [OTKZ]

Informacje wstępne

Opinię na temat przyczyn omawianej katastrofy opracowano w Ośrodku Technicznej Kontroli Zapór IMGW w Warszawie w grudniu 2001 r, na zlecenie Prokuratury Rejonowej w Kielcach w oparciu o materiały i informacje uzyskane w Prokuraturze w Kielcach, RZGW w Warszawie i Ostrowcu Świętokrzyskim, w Hydroprojekcie w Warszawie i na budowie zbiornika. Analizie poddano 77 dokumentów związanych z katastrofą.

Krótka charakterystyka zbiornika

Zbiornik wodny Wióry powstanie po spiętrzeniu wód rzeki Świśliny zaporą zlokalizowaną poniżej ujścia rzeki Pokrzywianki. Pierwotnie zbiornik miał służyć zaopatrzeniu w wodę Huty w Ostrowcu Świętokrzyskim oraz regulacji przepływu w rzece, ochronie przed powodzią terenów położonych poniżej przekroju piętrzenia, a także celom rybackim i rekreacyjnym. Obecnie z funkcji zbiornika ubyła sprawa zaopatrzenia w wodę Huty, a zwiększyły się cele ochrony przeciwpowodziowej. Pozostałe funkcje zbiornika pozostały bez zmian.

Obiekty piętrzące zbiornika zgodnie z obowiązującymi przepisami zaliczone do II klasy technicznej składają się z zapory ziemnej o wysokość 26 m zlokalizowanej na lewym płaskim brzegu rzeki i betonowych urządzeń przelewowo- spustowych położonych na brzegu prawym.

Tabela 1. Charakterystyka zbiornika wodnego Wióry

Powierzchnia zlewni w przekroju zapory wynosi 363 km²

Tabela 2. Charakterystyka hydrologiczna rzeki

*Uznano przepływ w 1960 r o wielkości 214 m³/s za pomyłkę, przyjęto w 2001 r., że ten przepływ wynosił 142m³/s.
** W Projekcie grodzy II etapu z 1974 r. przyjęto przepływy: miarodajny Q_5%=176m³/s oraz kontrolny Q_3%=192m³/s.

Zasady prowadzenia budowy i przepuszczenia wód budowlanych

Betonowy blok przelewowo- spustowy został wybudowany na prawym brzegu rzeki pod osłoną grodzy I etapu. W bloku tym pozostawiono 3 otwory o wymiarach 4,4 x 3,6 m, którymi miały płynąć wody powodziowe w II etapie budowy. Pod osłoną grodzy I etapu wykonano również część grodzy II etapu. Przy niskich stanach wody w rzece rozebrano grodzę I etapu, przegrodzono rzekę i dobudowano do wcześniej wykonanego prawego odcinka grodzy jej lewy odcinek. Wody rzeki podczas tej operacji były przepuszczone dwoma rurociągami średnicy 800 mm ułożonymi wcześniej na dnie koryta którym płynęła rzeka w I etapie budowy.
II etap budowy obiektów piętrzących polega na wykonaniu zapory ziemnej na lewym brzegu rzeki. pod osłoną grodzy, będącej elementem przyszłej zapory, usytuowanej poprzecznie do nurtu rzeki ( rys 1).Grodza w postaci specjalnie wykonanego nasypu ziemnego ma wysokość około 10 m, szerokości jej korony wynosi 5 m, nachylenie skarpy odwodnej 1: 3, a skarpy odpowietrznej 1: 2. Skarpa odwodna grodzy jest ubezpieczona narzutem kamiennym ułożonym na geowłókninie (rys 2).

Tabela 3. Możliwości przepuszczenia wód rzeki Świśliny w II etapie budowy

*Przepływ ten według Hydrologii z 2000 r. powinien wynosić (patrz Tab.2)-113 m³/s, a według Hydrologii z 1974 r- 195m³/s. W projekcie grodzy II etapu z 1974 r przyjęto przepływy: miarodajny Q_5% = 176 m³/s przy rzędnej wody
201,20 m oraz kontrolny Q_3% = 192 m³/s przy rzędnej wody 201,70 m.

Ocena przyczyn i skutków katastrofy

1. Przyczyną katastrofy budowlanej do jakiej doszło 25 lipca 2001 r na terenie Zbiornika Wodnego Wióry były duże lokalne opady deszczu w zlewni zbiornika i gwałtowny dopływ wód rzekami Świśliną i Pokrzywianką do miejsca robót. Według obserwacji meteorologicznych, opady te od godziny 7:00 w dniu 24.07.2001 r do godziny 7:00 w dniu 25.07.200 r wyniosły 91.3 mm. Wielkość tą ustalono po katastrofie jako średnią arytmetyczną uzyskaną z obserwacji na trzech posterunków opadowych.
Największą intensywność opadów zaobserwowano pomiędzy godzinami 20:00, a 22:00 w dniu 24.07.2001 r. Oszacowany przez Hydroprojekt przepływ wód przez otwory w bloku przelewowo- spustowym, rurociągi średnicy 800 mm i grodzę w czasie jej katastrofy mieścił się w granicach 208- 308 m³/s. Według IMGW przepływ ten  na pewno był większy od obliczonego przez Hydroprojekt przepływu o wielkości 234,3 m³/s przy którym poziom wód zrównany był z rzędną korony grodzy. Można bez obawy o popełnienie dużego błędu przyjąć, że wartość tego przepływu wynosiła w zaokrągleniu 250 m³/s.

2. Projekt grodzy II etapu został wykonany zgodnie z istniejącymi w tym zakresie przepisami z lat: 1967, 1973 i 1996.
Materiał gruntowy użyty na nasyp grodzy sprawdzony badaniami terenowymi i laboratoryjnymi uzyskał wymagane parametry. Również badania nasypów grodzy wykonywane podczas jej formowania potwierdziły uzyskanie wymagań założonych projektem. O jakości wykonanych nasypów świadczy ( zdjęcie 10) uszkodzonej budowli ziemnej. Wyraźnie na nim widać że rozmycie grodzy nastąpiło po płaszczyźnie pionowej co świadczy o dobrym zagęszczeniu nasypów.

3. W oparciu o zeznania świadków można stwierdzić, że gwałtowny przybór wód rozpoczął się po nawalnym deszczu w dniu 24.07.2001 r o godzinie 21:30. Po wypełnieniu się zbiornika przed grodzą zaczęły pracować otwory w bloku przelewowo-spustowym, następowało samoczynne napełnianie się dołu fundamentowego II etapu od strony dolnej wody oraz podtapianie zaplecza generalnego wykonawcy.
Sam proces rozmycia grodzy II etapu, zilustrowany załączonymi zdjęciami, rozpoczął się o godzinie 4:30 (lub wcześniej), od osiągnięcia poziomu wody górnej przewyższającego koronę grodzy i zakończył się o godzinie 6:15 utworzeniem się wyrwy w grodzy. Trwał więc około 2 godzin .Przelanie się wód przez koronę budowli ziemnej powoduje zwykle prawie natychmiastowe jej rozmycie. Powodów tak długiego okresu niszczenia grodzy przez wody powodziowe należy szukać w przyjętym rozwiązaniu projektowym, które przewidywało umocnienie skarpy odwodnej narzutem kamiennym na geowłókninie oraz dobrym wykonawstwem nasypu grodzy.

4. Na budowie zbiornika był powołany przez Dyrektora Wykonawcy Robót, Zakładowy Komitet Przeciwpowdziowy oraz były prowadzone przez pracowników budowy obserwacje hydrometeorologiczne. Nie udało się w oparciu o dokumenty stwierdzić czy podjęto jakiekolwiek działania techniczne dla ochrony grodzy oraz otrzymano ostrzeżenie o mogącym nastąpić kataklizmie z punktów obserwacyjnych zlokalizowanych w zlewni zbiornika. Zawiadomiono natomiast o mającym nastąpić podtopieniu mieszkańców niżej położonych terenów co przyczyniło się z pewnością do braku ofiar w ludziach podczas podtopienia tych terenów.
Opady deszczu i przybór wód nastąpił bardzo gwałtownie i wszystko na to wskazuje, że na podjęcie skutecznych działań zaradczych nie było już czasu. Z pewnością podjęcie w zaistniałej sytuacji próby uratowania grodzy było bardzo niebezpieczne i mogło się wiązać z ofiarami w ludziach.

5. Podczas powodzi na Świślinie powstały dość znaczne szkody nie tylko w infrastrukturze budowy i infrastrukturze komunalnej, lecz również nastąpiło podtopienie 350 gospodarstw położonych poniżej budowy.
W początkowym okresie wystąpiło pewne zmniejszenie się przepływu spowodowane wypełnianiem się zbiornika przed grodzą i stłumieniem przepływu wody płynącej przez otwory w bloku przelewowo- spustowym. Natomiast po przerwaniu grodzy nastąpiło podwyższenie stanów wody poniżej grodzy o maksymalną wysokość 1,50 m, zanotowaną na położonym na tarasie prawego brzegu rzeki zapleczu generalnego wykonawcy. W niedługim czasie woda zaczęła opadać i wkrótce stwierdzono jej obniżenie się o 41 cm.