Prema praktičnim smjernicama za održivo upravljanje ...savacommission.org/dms/docs/dokumenti/documents... · Praćenje kakvoće nanosa u slivu rijeke Save provode Hrvatske vode

Prema praktičnim smjernicama za održivo upravljanje

nanosom koristeći sliv rijeke Save kao ogledni primjer

Procjena bilance nanosa za rijeku Savu


2

Međunarodna komisija za sliv rijeke Save Kneza Branimira 29 Zagreb, Hrvatska Tel: +385 1 488 69 60 E-mail: [email protected] Web: www.savacommission.org Naslovnica: Miroslav Jeremić- Drina ispod Loznice Grafičko oblikovanje i tisak: www.it-graf.hr


3

1. Uvod

Sliv rijeke Save dijeli pet zemalja: Slovenija, Hrvatska, Bosna i Hercegovina, Crna Gora i Srbija, a

zanemarivi dio područja sliva proteže se i u Albaniju.

Slovenija, Hrvatska, Bosna i Hercegovina te Srbija države su stranke Okvirnog sporazuma o slivu rijeke

Save (Okvirni sporazum, FASRB). Provedbeno tijelo Okvirnog sporazuma jest Međunarodna komisija za

sliv rijeke Save (Savska komisija, ISRBC), koja je, među ostalim, odgovorna i za izradu zajedničkih planova

i programa u vezi s održivim upravljanjem vodama.

Savska komisija izradila je Protokol o upravljanju nanosom uz Okvirni sporazum o slivu rijeke Save, čime

je dodatno potvrđena potreba za učinkovitom suradnjom između država stranaka za promicanjem

rješenja u vezi s održivim upravljanjem nanosom (SSM). Kako bi se odgovorilo na te potrebe, pokrenut je

projekt Razvoj praktičnih smjernica za održivo upravljanje nanosom, koristeći sliv rijeke Save kao ogledni

primjer, na temelju inicijative Ureda UNESCO-a u Veneciji, a u suradnji s Međunarodnom UNESCO-vom

inicijativom za nanos (ISI), Europskom mrežom za nanos (SedNet) te Savskom komisijom (ISRBC). Pri

tome se nastojalo razviti i potvrditi praktične smjernice o tome kako ostvariti plan za održivo upravljanje

nanosom na razini riječnog sliva, koristeći sliv rijeke Save kao ogledni primjer. Projekt Procjena bilance

nanosa za rijeku Savu (BALSES) provela je temeljna radna skupina koja je analizirala bilans nanosa za

glavni tok rijeke Save, uzimajući u obzir unos iz ključnih pritoka, kako bi se na taj način pripremila osnova

za održivo prekogranično upravljanje nanosom i vodama.

2. Pregled sliva rijeke Save i najvažnijih rijeka u slivu

Ukupno područje sliva rijeke Save iznosi 97.713 km2. U gornjem dijelu sliva dominiraju visoke planine.

Južni središnji dio sliva ima brdske i planinske karakteristike, a sjeverni središnji te donji dio sliva rijeke

Save karakteriziraju niske planine i ravnice. Riječna mreža u slivu rijeke Save dobro je razvijena, no sam

sliv izrazito je asimetričan.

Podslivovi sliva rijeke Save Shematski prikaz sliva


4

Iznimno važna geološka karakteristika sliva rijeke Save, koja utječe na režim voda i nanosa, jest

nazočnost krških fenomena. Teren se uglavnom sastoji od vrlo debelih slojeva vapnenca, dok u ostatku

sliva prevladavaju pješčenjaci, lapori, glinjaci, intruzivne i ekstruzivne magmatske stijenete metamorfne

stijene.

Načelno govoreći, sliv rijeke Save ima umjerenu klimu, s jasno odijeljenim hladnim i toplim sezonama.

Prosječne godišnje padaline prema procjenama iznose 1.100 mm, no količina padalina značajno varira.

Srednja godišnja količina padalina u slivu rijeke Save Prosječni godišnji otjecaju slivu rijeke Save

Poplave se obično pojavljuju u proljeće i u jesen. Proljetne poplave posljedica su otapanja snijega, dok su

jesenske poplave uzrokovane obilnim kišama.

Ukupna duljina rijeke Save iznosi 945 km, a može se podijeliti u tri dijela:

• gornji tok rijeke Save, od spoja Save Dolinke i Save Bohinjke do Rugvice;

• srednji tok rijeke Save, od Rugvice do spoja s rijekom Drinom;

• donji tok rijeke Save, nizvodno od spoja s rijekom Drinom.

Blizu Rugvice ujedno dolazi do prilično oštrog prijelaza rijeke sa šljunčanim dnom (u gornjem toku rijeke

Save) u rijeku s pješčanim dnom (u srednjem toku rijeke Save). Srednja krupnoća nanosa od izvora rijeke

Save do nagle promjene pada blizu Rugvice iznosi nekoliko desetaka milimetara. Riječni materijal u

srednjem i donjem toku Save finiji je (pješčanog i finog šljunčanog tipa), a pokazatelj D50% uglavnom je

niži od 12 mm.

Najznačajnije desne pritoke rijeke Save su Ljubljanica, Krka, Kolpa/Kupa, Una, Vrbas, Ukrina, Bosna,

Drina i Kolubara, a najznačajnije lijeve pritoke su Savinja, Sotla/Sutla, Krapina, Lonja, Orljava i Bosut.


5

Shematski prikaz uzdužnog profila rijeke Save i nekih od njezinih najvažnijih pritoka

3. Praćenje nanosa

U većini slučajeva, praćenje nanosa na razini riječnog sliva uključuje redovita terenska mjerenja i

istraživanja, mapiranje i zračno fotografiranje erozije tla, erozije obala vodotoka, odrona zemlje i

mehaničkih kretanja, kao i redovita mjerenja suspendiranog i vučenog nanosa, zasipanja akumulacija i

kvalitete nanosa.

Na postajama koje igraju važnu ulogu u kontroli količine nanosa potrebno je provoditi sljedeća mjerenja:

1. Redovito: mjerenje koncentracija i pronosa suspendiranog nanosa tegranulometrijski sastav suspendiranog nanosa i nanosa sa dna

Slovenija: Praćenje nanosa provodi Agencija za okoliš Republike Slovenije (ARSO). Praćenje je

modernizirano tijekom proteklog desetljeća, a danas se provodi u skladu s Okvirnom direktivom o

vodama. Mjerenja suspendiranog nanosa sastavni je dio hidrološkog praćenja, no broj lokacija na kojima

se prati suspendirani nanos daleko je od optimalnog. Praćenje kvalitete nanosa podrazumijeva

uzorkovanje primarnih tvari sukladno sa SIST ISO 5667 - 12 i ISO 5667 – 15. Mjerenja sedimentacije u

akumulacijama provode se uglavnom na hidroelektranama, dok mjerenja vučenog nanosai istraživanja

erozije tla trenutno ne postoje u Sloveniji.

Hrvatska: Parametre režima nanosa prati Sektor za hidrologiju Državnog hidrometeorološkog zavoda

(DHMZ).


6

Mjerenja suspendiranog nanosa sastavni su dio sustava redovitog hidrološkog praćenja, a uključuju

sljedeće:

• Svakodnevna mjerenja koncentracije nanosa iz jedne točke pri površini na ukupno deset hidroloških postaja u slivu rijeke Save (četiri postaje na rijeci Savi i šest postaja na pritokama);

• Proračun dnevnog pronosa suspendiranog nanosa na hidrološkim postajama na rijeci Savi, na temelju točkastog uzorkovanja;

• Periodička profilska mjerenja koncentracije i sekundnog pronosa nanosana tri lokacije na rijeci Savi;

• Periodička analiza granulometrijskog sastava suspendiranog nanosa na tri lokacije na rijeci Savi.

Distribucija težine čestica suspendiranog nanosa slijedom uzorkovanja u Hrvatskoj 2011. godine

Praćenje kakvoće nanosa u slivu rijeke Save provode Hrvatske vode. Mjerenja sedimentacije u

akumulacijama provode se na akumulaciji uzvodno od jezera Novska, u svrhu nadzora nad unosom

nanosa u jezero. Mjerenja vučenog nanosa i istraživanja erozije tla trenutno se ne provodeu Hrvatskoj.

Bosna i Hercegovina: Sustavno praćenje nanosa ne postoji. U BiH – Republici Srpskoj priprema se karta

erozije tla, koja će pružiti podatke o procesu erozije. Mjerenja kakvoće nanosa provodila su se jedino u

sklopu projekta SARIB „Sliv rijeke Save: Održivo korištenje, upravljanje i zaštita resursa" tijekom 2005. i

2006. godine te NATO projekta „Znanost za mir“ „Razvoj sustava podrške u odlučivanju za smanjenje

rizika od zagađenja rijeke Bosne“, 2012.-2014. godine.

Srbija:Postojeći raspon praćenja nanosa u Republici Srbiji nije dovoljan – postoje tek djelomična

istraživanja parametara u vezi s nanosom, koja se provode u razne svrhe. Praćenje nanosa predviđeno je

Programom Republičkog hidrometeorološkog zavoda Srbije (RHMZ), no potrebno je ažurirati

instrumente/metodologiju.Mjerenja suspendiranog nanosa provodi Institut Jaroslav Černi (IJC) na

profilima Sremske Mitrovice i Beograda (u sklopu praćenja sedimentacije u akumulaciji Đerdap), što

pruža osnovu za bilancu suspendiranog nanosa na mjesečnoj i godišnjoj osnovi. Mjerenja vučenog

nanosaranije su se provodila samo za pojedinačne studije i projekte, kao i uzorkovanje materijala s


7

riječnog dna duž rijeke Save i u akumulacijama na rijeci Drini. Republički hidrometeorološki zavod Srbije

provodio je praćenje kakvoće nanosa uzorkovanjem riječnog i akumulacijskog nanosa u slivu rijeke Save

do 2010. godine, kad je to postao redoviti zadatak Agencije za zaštitu životne sredine. Istraživanja erozije

tlaprovodila su se za pojedinačne studije i projekte, a uključivala su procjene količine nanosana temelju

karata erozije.Sedimentacija u akumulacijamaprati se u akumulacijama BajinaBašta i Zvornik.

Mreža postaja za praćenje nanosa u slivu rijeke Save

Tabela 1: POSTOJEĆA MREŽA POSTAJA ZA PRAĆENJE NANOSA U SLIVU RIJEKE SAVE

H - razina vode (cm)

Q - protok (m3/s)

SSC - koncentraci ja suspendiranog nanosa (g/m3)

LT - količina transportiranog materi јala (t/dan; t/mjesec; total t/godina)

Prof. SSC - Integirana SSC mjerenja u ri ječnim profi lima

SL - Distribucija veličine suspendiranih čestica; BL - Distribucija veličine čestice vučenog nanosa

Povremeno

SSC LT Prof. SSC SL BL

3420 Radovljica I H,Q,SSC,LT 1953- ARSO x x

3570 Šentjakob H,Q,SSC,LT 1955-1994 ARSO x

3725 Hrastnik H,Q,SSC,LT 1993- ARSO x x

3740 Radeče H,Q,SSC,LT 1955-1993 ARSO x

SORA 4200 Suha I H,Q,SSC,LT 1953- ARSO x x

SAVINJA 6200 Laško I H,Q,SSC,LT 1953- ARSO

SAVINJA 6210 Veliko Širje I H,Q,SSC,LT 1955- ARSO x x

SUTLA 4740 Rakovec I H,Q,SSC,LT 1965- ARSO x

3087 Podsused H,Q,SSC,LT 1979- DHMZ x x x x x

3096 Rugvica H,Q,SSC,LT 1978- DHMZ x x x x x

3219 Jasenovac H,Q,SSC,LT 1978- DHMZ x x x x x

3098 Slavonski Brod H,Q,SSC,LT 1960- DHMZ x x

KRAPINA 3054 Kupljenovo H,Q,SSC,LT 1980- DHMZ x x

KUPA 4016 Hrvatsko H,Q,SSC,LT 1963- DHMZ x x

ILOVA 3185 Munije H,Q,SSC,LT 1979- DHMZ x x

BIJELA 3171 Badljevina H,Q,SSC,LT 1984- DHMZ x x

BJELOVARSKA R. 3188 Bjelovar H,Q,SSC,LT 1979- DHMZ x x

Zbir. NOVSKA 3151 Novska g. step. H,Q,SSC,LT 1980- DHMZ x x

Sremska Mitrovica H,Q,SSC,LT 1974- IJC x x x x x

Beograd H,Q,SSC,LT 1986- IJC x x x x x

Sremska Mitrovica H,Q,SSC,LT 1958-1980 RHMZ

Sabac H 1958-2002 RHMZ

Beograd H 1958-1998 RHMZ x x x x x

DRINA Mihaljevici H,Q,SSC,LT 1991-2002 RHMZ x x

DRINA Radalj H,Q,SSC,LT 1984-2002 RHMZ x x

DRINA Badovinci H,Q,SSC,LT 1990-2001 RHMZ x x

KOLUBARA Slovac H,Q,SSC,LT 1958-1992 RHMZ x x

KOLUBARA Beli Brod H,Q,SSC,LT 1986-2001 RHMZ x x

KOLUBARA Drazevac Y 7438150; X 4939050 H,Q,SSC,LT 1958-2002 RHMZ x x

* BiH samo povremena mjerenja SSC, BL (Drina, uzvodno od Višegrada, razdoblje 1989/1990), kako bi se definirali referentni uvjeti pred izgradnju HE Višegrad i

vrlo ri jetka mjerenja na rijeci Bosni i na nekim pritokama rijeke Save u BiH.

BIH

SAVA - glavni

ri ječni tok Ne postoji mjerno mjesto*

Pritoke Ne postoji mjerno mjesto*

SRB

IJA

SAVA - glavni

ri ječni tok

Y 7388292; X 4981825

Y 7453377; X 4961362

Y 7390175; X 4981125

Y 7436750; X 4914330

Y 7397450; X 4959150

Y 7456875; X 4963650

Y 7369129; X 4896888

Y 7352975; X 4921075

Y 7369845; X 4961554

Y 7427150; X 4910975

Y 5448320; X 5113319

Y 5518410; X 5112230

Y 5515244; X 5105337

Y 5555070; X 5086540

Y 5563758; X 5088155

HR

VA

TSK

A

SAVA - glavni

ri ječni tok

Y 5565652; X 5074098

Y 5595979; X 5067325

Y 4614661; X 5014177

Y 6500781; X 5000950

Y 6424413; X 5023989

Y 5477111; X 5043087

Y 6445034; X 5058159

Y 6437061; X 5040307

Y 6411531; X 5083507

Razdoblje

praćenjaInstitucija

Dnevno Granulometrija

S L

O V

E N

I JA

SAVA - glavni

ri ječi tok

Y 5436120; X 5133220

Y 5468075; X 5104515

Y 5507381; X 5108630

Y 5514390; X 5103055

Država RIJEKA Kod Mjerno mjesto G - K PoložajMjerna

varijabilnost


8

Procjena ravnoteže nanosa za sliv rijeke Save

9

4. Evolucija korita rijeke Save kroz vrijeme

Rijeka Sava tipična je velika aluvijalna rijeka, koja uglavnom protječe kroz vlastite aluvijalne naslage. Jedino je u gornjem toku u Sloveniji probila tok kroz planine ili brda. Drugdje Sava protječe kroz nizine u kojima je stvorila naslage s velikom količinom krupnihi sitnih nanosa, i gdje je moguće naići na razne riječne terase i široke aluvijalne poplavne nizine formirane u prošlosti (od posljednje glacijalizacije). Načelno govoreći, rijeka Sava je meandrirajuća rijeka u gotovo čitavom svom toku. Dio riječne dinamike uključuje stalne pomake riječnog korita uzrokovane erozijom obalai taloženjem sprudova. Širok riječni koridor sadrži potkovičasta jezera, poluaktivne rukavce i paralelne kanale.

Promjene u aluvijalnim rijekama mogu se podijeliti u tri kategorije:

• tlocrtni oblici korita (kaskade, stepenasti bazeni, brzaci i tišaci, korito s paralelnim tokovima, lutajuće korito, meandrirajući tok, poprečno povezani tokovi)

• evolucija korita (pletenasti, spiralni i točkasti sprudovi, otoci, meandri, mrtvice, razni oblici korita)

• evolucija uzdužnog profila (degradacija, urezivanje, oblikovanje fluvijalnih terasa, erozija bazičnih stijena, agradacija)

Promjene rijeke Save od kraja 19. stoljeća do početka 20. stoljeća uzvodno od spoja s Ljubljanicom i

Kamniškom Bistricom

Morfološke promjene presjeka kod hidrološke postaje Zagreb na rijeci Savi u razdoblju od 1966. do 2009.

godine

Uzdužni profil rijeke Save između rkm 685 i 730 Željeznički most Jakuševac kod Mičevca nakon havarije 30. ožujka 2009. godine


10

5. Ocena bilance nanosa za rijeku Savu

Rijeka Sava i nizvodni dijelovi njezinih pritoka tipični su aluvijalni vodotoci čija su korita usječena u

vlastite nanose, uz stalnu izmjenu čestica nanosa između riječnog dna i suspenzije. Krupne frakcije

nanosa (šljunak, grubi i srednje sitni pijesak) kreću se duž riječnog dna kao vučeni nanos, dok su finije

frakcije (fini pijesak, mulj i glina) suspendirane u vodi i kreću se kao suspendirani nanos. Dio

suspendiranog nanosa u stalnoj je izmjeni s materijalom na riječnom dnu i sudjeluje u morfološkim

procesima (materijal dna korita); najsitnije čestice prolaze bez ikakve interakcije s dnom rijeke (isprani

nanos).

5.1. Bilanca suspendiranog nanosa duž rijeke Save

Osnovna pretpostavka jest da bi se količina suspendiranog nanosa duž rijeke Save trebala povećavati u

nizvodnom smjeru, zbog povećanja slivnog područja i unosa materijala iz pritoka. No, to se na temelju

dostupnih podataka ne može potvrditi, budući da među podacima postoji značajan nesklad. Iz činjenice

da je godišnji pronos suspendiranog nanosa vrlo sličan u gornjem i u srednjem dijelu toka rijeke Save

proizlazi pitanje koja je uloga velikih pritoka duž srednjeg dijela toka rijeke Save u bilanci nanosa. S druge

strane, postoji i neobično povećanje godišnje količine suspendiranog nanosa u donjem toku rijeke Save

(količina nanosa je pet do deset puta veća nego u srednjem dijelu toka), što može biti posljedica

značajnih razlika u tehnologijama mjerenja nanosa.

Korelacija između godišnjeg riječnog protoka i pronosa suspendiranog nanosa duž rijeke Save

Prikaz uzdužnog godišnjeg pronosa suspendiranog nanosa duž rijeke Save

Sezonska varijabilnost pronosa suspendiranog nanosa pokazuje kako pronos nanosa varira tijekom

godine i uglavnom je u skladu s meteorološkim uvjetima i hidrološkim stanjem. U gornjem toku rijeke

Save pronos nanosa u proljeće je nizak, budući da riječni protok potječe od otapanja snijega. U srednjem

i donjem dijelu toka rijeke Save najveća mjesečna količina nanosa pojavljuje se u proljeće. Duž čitave

rijeke visoka razina pronosa nanosa pojavljuje se krajem jeseni, kad visok riječni protok proizlazi iz

intenzivnih kiša.

Poplave igraju iznimno važnu ulogu u pronosu nanosa na rijekama, zbog toga što visoki protok potiče

kretanje nanosa i nosi velike količine suspendiranog i vučenog nanosa, kako je to bio slučaj 2010. godine.


11

Pronos suspendiranog nanosa duž rijeke Save 2010. godine

5.2. Druge komponente bilance nanosa duž rijeke Save

Vučeni nanos ima relativno malen udio u ukupnom pronosu nanosa, no zato igra važnu ulogu u

morfološkim procesima. Podaci o sastavu dna rijeke Save prilično su oskudni. Jedino sustavno

uzorkovanje nanosa na dnu korita duž rijeke Save provedeno je prije više od 50 godina. Uočen je trend

smanjenja veličine nanosa u nizvodnom smjeru, no pritom postoji i niz lokalnih varijacija, povezanih s

utjecajem pritoka i morfologijom duž rijeke. Intenzivno jaružanje, koje uglavnom utječe na bilancu

vučenog nanosa, odvija se duž korita rijeke Save, no podaci o jaružanju ne prikupljaju se sustavno.

Akumulacije imaju važnu ulogu u bilanci nanosa zbog retencija. U slivu rijeke Save akumulacije se grade

jedino na pritokama, što utječe i na vučeni nanos i na suspendirani nanos. Protočne riječne

hidroelektrane u gornjem toku rijeke Save utječu uglavnom na vučeni nanos. Postoji opći manjak

podataka u vezi s procesima zasipavanjaakumulacijananosomu slivu rijeke Save.

6. Nedostaci i nesigurnosti u vezi s podacima

Konkretne nesigurnosti u vezi s podacima o slivu rijeke Save proizlaze iz nekoliko razloga, kako slijedi po

stavkama:

• Mjerenje suspendiranog nanosa i vučenog nanosa

o raznolike tehnike uzorkovanja i promjene tehnika tijekom vremena

o raznolika učestalost mjerenja

o raznoliko trajanje vremenskih serija u okviru dugoročnih mjerenja

o potpun izostanak mjerenja

o promjene lokacija vodomjera tijekom vremena (uzvodno/nizvodno od pritoka)

• Praćenje kakvoće nanosa

o praćenje raznih parametara po zemljama

o razlike u učestalosti mjerenja

o potpun izostanak praćenja

• Razdoblja mjerenja i praćenja u vezi s izgradnjom velikih objekata i drugim utjecajima na porječje te utjecajima u koritu rijeke


12

7. Ključni zaključci uz prijedlog budućih aktivnosti

Pitanje Zaključci

Praćenje nanosa • Nedovoljan broj lokacija za praćenje nanosa, uz trend daljnjeg smanjenja broja lokacija

• Ograničena dostupnost podataka o suspendiranom nanosu

• Slabo praćenje nanosa na pritokama

• Vrlo ograničeni podaci o vučenom nanosu

• Izostanak metodologije koja bi bila dogovorena među zemljama u vezi s uzorkovanjem i mjerenjem suspendiranog nanosa i vučenog nanosa

• Manjak mjerne opreme i potreba za njezinim poboljšanjem, naročito kad je riječ o stalnom praćenju i stanjima tijekom velikih poplava

• Praćenja kakvoće nanosa prema Okvirnoj direktivi o vodama (2000/60/EC).


• Veličina i izrazito heterogene prirodne karakteristike sliva rijeke Save značajno utječu na unos vode i nanosa

• Značajne pritoke donose veliku količinu nanosa i imaju izniman utjecaj na hidrološki i hidraulički režim te stanjenanosaprihvatne rijeke

• Heterogenost geomorfoloških i morfoloških uvjeta duž toka rijeke Save ujedno utječe i na pronos nanosa i procese taloženja

• Kontrolirani režim zadržanih voda akumulacije Đerdap predstavlja najznačajniji umjetni utjecaj na pronos nanosa i procese taloženja u donjem dijelu toka rijeke Save

• Iskapanje materijala iz korita rijeke Save relativno je važna komponenta tih procesa, premda je, načelno govoreći, utjecaj jaružanjalokalan i ovisi o mjestu iskapanja

• Objekti sa svrhom uređivanja rijeke i hidroenergetska postrojenja igraju značajnu ulogu u oblikovanju korita na nekim dijelovima rijeke Save

Prijedlozi daljnjih zajedničkih aktivnosti

• Parametri u vezi s bilancom nanosa koji se trenutno prate na svim hidrološkim postajama duž glavnog korita rijeke Save i njezinih glavnih pritoka trebali bi biti povezani sa zajedničkom Bazom podataka o nanosu, koja bi bila internetski dostupna bez naplate

• Valja uložiti napore u usklađivanje podataka o praćenju nanosa kroz primjenu jedinstvenih međunarodnih tehničkih standarda

• Potrebno je povećati gustoću mreže praćenja uvođenjem dodatnihhidroloških postaja koje će postati operativne u godinama koje slijede

• U praćenje nanosa potrebno je integrirati redovita mjerenja na odabranim presjecima duž glavnog korita rijeke Save i njezinih ključnih pritoka

• Potrebno je provesti numeričko modeliranje pronosa nanosa u glavnom koritu rijeke Save na temelju pouzdanih podataka o nanosima.

Documents

Prema praktičnim smjernicama za održivo upravljanje ...savacommission.org/dms/docs/dokumenti/documents... · Praćenje kakvoće nanosa u slivu rijeke Save provode Hrvatske vode