Prema praktičnim smjernicama za održivo upravljanje ... · Praćenje kvaliteta nanosa u slivu rijeke Save vrše Hrvatske vode. Mjerenja sedimentacije rezervoara su rađena na rezervoaru

Prema praktičnim smjernicama za održivo upravljanje

nanosom koristeći sliv rijeke Save kao ogledni primjer

Procjena bilansa 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, dok se

zanemariv dio područja sliva također prostire i u Albaniji.

Slovenija, Hrvatska, Bosna i Hercegovina i Srbija su Strane Okvirnog sporazuma o slivu rijeke Save

(FASRB). Tijelo osnovano u svrhu implementacije Okvirnog sporazuma o slivu rijeke Save je

Međunarodna komisija za sliv rijeke Save (ISRBC), koja je, između ostalog, nadležna za razvoj zajedničkih

planova i programa koji se tiču održivog upravljanja vodama.

Međunarodna komisija za sliv rijeke Save je pripremila Protokol o upravljanju nanosom uz Okvirni

sporazum o slivu rijeke Save koji potvrđuje potrebu za efikasnom suradnjom između Strana Okvirnog

sporazuma, kao i potrebu za promoviranjem rješenja za održivo upravljanje nanosom (SSM). Kako bi se

odgovorilo na naprijed navedene potrebe, na inicijativu UNESCO ureda u Veneciji, Savska komisija je,

zajedno sa UNESCO Međunarodnom inicijativom za nanos (ISI) i Evropskom mrežom za nanos (SedNet),

pokrenula projekat Razvoj praktičnih smjernica za održivo upravljanje nanosom, koristeći sliv rijeke Save

kao ogledni primjer, čiji je osnovni cilj razvoj i potvrda praktičnih smjernica za ostvarenje SSM Plana na

nivou riječnog sliva. Projekat Procjena bilansa nanosa za sliv rijeke Save (BALSES) provodi ključna stručna

grupa koja će analizirati bilans nanosa za glavni tok rijeke Save uzimajući u obzir unos iz glavnih pritoka, i

na taj način će formirati osnovu za održivo prekogranično upravljanje nanosom i vodama.

2. Opis sliva rijeke Save i njenih glavnih rijeka

Ukupna površina sliva rijeke Save iznosi 97.713 km2. Visoke planine dominiraju gornjim dijelom sliva.

Južni srednji dio sliva je brdovit i planinski, dok sjeverni srednji i niži dio sliva rijeke Save karakteriziraju

niske planine i polja. Hidrografska mreža u slivu rijeke Save je veoma razvijena, ali je sliv veoma

asimetričan.

Podslivovi sliva rijeke Save Šematski prikaz sliva


4

Veoma važna geološka karakteristika sliva rijeke Save, koja utječe na režim voda i nanosa, je prisustvo

fenomena karsta. Teren uglavnom čine veoma debeli slojevi krečnjaka, dok u ostatku sliva preovladavaju

pješčar, laporac, ilovača, intruzivne (dubinske) i efuzivne (izlivne) magmatske stijene i metamorfne

stijene.

U području sliva rijeke Save preovladava umjerena kontinentalna klima, u kojoj se jasno razlikuju topla i

hladna sezona. Prosječna godišnja količina kišnih padavina se procjenjuje na 1.100 mm ali količina

padavina unutar područja sliva veoma varira.

Prosječna godišnja količina padavina u slivu rijeke Save Srednji godišnji oticaj u slivu rijeke Save

Poplave se obično dešavaju u proljeće i u jesen. Proljećne poplave su rezultat topljenja snijega, dok

jesenske poplave uzrokuju obilne kišne padavine.

Ukupna dužina rijeke Save iznosi oko 945 km i može se podijeliti u tri dijela:

• Gornji tok Save, između spajanja Save Dolinke i Save Bohinjke i Rugvice;

• Srednji tok Save, između Rugvice i ušća rijeke Drine;

• Donji tok Save, nizvodno od ušća rijeke Drine.

U blizini Rugvice također dolazi i do izrazito naglog prelaza sa šljunkovitog riječnog dna (u gornjem dijelu

toka rijeke Save) u pjeskovito riječno dno (u srednjem dijelu toka rijeke Save). Srednji prečnik nanosa od

izvora Save do nagle promjene pada u blizini Rugvice je reda nekoliko desetina mm. Material riječnog

dna u srednjem i donjem dijelu sliva rijeke Save je finije strukture (pijesak i šljunak), čiji je D50%

uglavnom manji od 12 mm.

Glavne desne pritoke su rijeke Ljubljanica, Krka, Kolpa/Kupa, Una, Vrbas, Ukrina, Bosna, Drina i Kolubara,

dok su glavne lijeve pritoke rijeke Savinja, Sotla/Sutla, Krapina, Lonja, Orljava i Bosut.


5

Šematski longitudinalni profili rijeke Save i nekih od njenih glavnih pritoka

3. Praćenje nanosa

U većini slučajeva, praćenje nanosa na nivou riječnog sliva podrazumijeva redovna terenska istraživanja,

mapiranje i fotografisanje iz vazduha koje obuhvata eroziju tla, eroziju obale, klizišta, mehanička

kretanja te redovna mjerenja suspendovanog i vučenog nanosa, konfiguracije dna, sedimentaciju

rezervoara i kvalitet nanosa.

U stanicama koje igraju važnu ulogu u pračenju e nanosa, potrebno je preduzeti sljedeća mjerenja:

1. Redovno: koncentracije i količine suspendovanog nanosa, granulometrija suspendovanog nanosa i materijala dna.

2. Povremeno: mjerenja vučenog nanosa.

Slovenija: praćenje nanosa vrši Agencija za okoliš Republike Slovenije (ARSO). Praćenje je modernizirano

tokom posljednjih deset godina i danas se radi u skladu s Okvirnom direktivom EU o vodama. Mjerenja

suspendovanog nanosa predstavljaju dio hidrološkog praćenja, ali je broj lokacija na kojim se

suspendovani nanos prati daleko od optimalnog. Praćenje kvaliteta nanosa obuhvata uzorkovanje

primarnih supstanci sukladno sa SIST ISO 5667 - 12 i ISO 5667 – 15. Mjerenja sedimentacije rezervoara se


6

uglavnom provode u hidroelektranama, dok se mjerenja nanosa riječnog dna i istraživanja o eroziji tla u

Sloveniji trenutno ne provode.

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

zavoda (DHMZ).

Mjerenja suspendovanog nanosa predstavljaju sastavni dio sistema redovnog hidrološkog praćenja i ona

obuhvataju:

• Svakodnevna mjerenja koncentracije nanosa na ukupno 10 mjernih stanica u slivu rijeke Save (4 stanice na rijeci Savi i 6 stanica na pritokama)

• Proračun dnevnog pronosa susendiranog nanosa u mjernim stanicama na rijeci Savi, kroz svakodnevno uzorkovanje

• Mjerenja profila koncentracije i količine nanosa, u 3 stanice na rijeci Savi, periodično

• Granulometrijski sastav suspendovanog nanosa u 3 stanice na rijeci Savi, periodično.

Granulometrija suspendovanog nanosa iz uzorkovanja izvršenog 2011. godine u Hrvatskoj

Praćenje kvaliteta nanosa u slivu rijeke Save vrše Hrvatske vode. Mjerenja sedimentacije rezervoara su

rađena na rezervoaru uzvodno od jezera Novska, samo da bi se kontrolirao unos količine nanosa u

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

Bosna i Hercegovina: Nema sistematskog praćenja nanosa. U Republici Srpskoj u BiH trenutno je u izradi

mapa erozije tla koja će sistematizirati podatke o procesu erozije. Mjerenja kvaliteta nanosa su rađena u

okviru SARIB projekta „Sliv rijeke Save: Održivo korištenje, upravljanje i zaštita resursa” tokom 2005. i

2006. godine, te NATO „Nauka za mir“ projekta „Razvoj sistema podrške u odlučivanju za smanjenje

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

Srbija: Trenutni obim aktivnosti praćenja nanosa u Republici Srbiji nije dovoljan – rade se samo

djelomična ispitivanja parametara nanosa u različite svrhe. Praćenje nanosa je predviđeno u Programu

rada Republičkog hidrometeorološkog zavoda Srbije (RHMZ), ali je neophodno ažurirati


7

instrumente/metodologiju. Mjerenja suspendovanog nanosa vrši Institut za vodoprivredu Jaroslav Černi

(IJC) na profilima u Sremskoj Mitrovici i Beogradu (u sklopu praćenja sedimentacije rezervoara Đerdap),

čime se osigurava baza za bilans suspendovanog nanosa na mjesečnoj i godišnjoj osnovi. Mjerenja

količine nanosa riječnog dna su ranije rađena samo za potrebe pojedinačnih studija i projekata, što je

slučaj i sa uzorkovanjem materijala riječnog dna u rijeci Savi i rezervoarima na rijeci Drini. Kvalitet

nanosa je pratio Republički hidrometeorološki zavod Srbije, kroz uzorkovanje riječnih nanosa i nanosa

rezervoara u slivu rijeke Save do 2010. godine, kada je to postao redovni zadatak Agencije za zaštitu

okoliša. Istraživanja erozije tla su rađena za potrebe pojedinačnih studija i projekata, a činila ih je

procjena produkcije nanosa zasnovana na mapama erozije. Sedimentacija rezervoara se prati u

rezervoarima Bajina Bašta i Zvornik.

H - nivo vode (cm)

Q - protok (m3/s)

SSC - koncentracija suspendovanog nanosa (g/m3)

LT - količina transportovanog materiјala (t/dan; t/mjesec; total t/godina)

Prof. SSC - Integrisana SSC mjerenja u riječnim profil ima

SL - Distribucija veličina čestica suspendovanog nanosa; BL - Distribucija vel ičina čestica 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 rijetka mjerenja na rijeci Bosni i na nekim pritokama rijeke Save u BiH.

BIH

SAVA - glavni

riječi tok Ne postoji mjerno mjesto*

Pritoke Ne postoji mjerno mjesto*

SRB

IJA

SAVA - glavni

riječni 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

riječni 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

riječni tok

Y 5436120; X 5133220

Y 5468075; X 5104515

Y 5507381; X 5108630

Y 5514390; X 5103055

Država RIJEKA Kod Mjerno mjestoPoložaj

(Gauss-Kruger)

Mjerna

varijabilnost

Mreža stanica za praćenje nanosa u slivu rijeke Save.


8


9

4. Evolucija korita rijeke Save kroz vrijeme

Rijeka Sava je tipična velika aluvijalna rijeka, koja protječe uglavnom kroz vlastite aluvijalne nanose. Samo u Sloveniji, u gornjem toku, usjekla je korito kroz planine ili brda. U drugim dijelovima, Sava protiče kroz ravnice, gdje je nanijela velike količine nanosa grube i fine strukture, i gdje se mogu uočiti različite riječne terase i široka aluvijalna plavna područja formirana u prošlosti (od posljednje glacijacije). Uopćeno govoreći, Sava je velika rijeka koja meandrira skoro u čitavom svom toku. Jedan dio riječne dinamike je npr. mijenjanje riječnog korita usljed erozije riječnih stijena i nanosa na meandarskim sprudovima. Široki riječni koridor sadrži riječne okuke, polu-aktivne meandre i paralelne kanale.

Promjene neke aluvijalne rijeke se mogu podijeliti u tri kategorije:

• Tlocrtni oblici korita (kaskade, stepenasti bazen, brzaci i tišaci, korito sa paralelnim tokovima, lutajuče korito, meandrirajuće korito, poprečno povezani tokovi)

• Evolucija korita (prepleteni sprudovi, klizajući sprudovi, meandarski sprudovi, ostrva, meandri, riječne okuke, … formacije dna rijeke)

• Evolucija longitudinalnog profila (degradacija, rez, formiranje riječnih terasa, erozija stjenovitog tla, agradacija)

Promjene rijeke Save od kraja 19. vijeka do kraja 20. vijeka

uzvodno od ušća rijeka Ljubljanica i Kamniška Bistrica Morfološke promjene na poprečnom presjeku

hidrološke stanice Zagreb na rijeci Savi u periodu 1996-2009.

Uzdužni profil rijeke Save između rkm 685 i 730 Željeznički most Jakuševac u Mičevcima na rijeci

Savi se srušio 30. marta 2009. godine


10

5. Procjena bilansa nanosa rijeke Save

Rijeka Sava i nizvodni krajevi njenih pritoka su tipični aluvijalni tokovi urezani u vlastiti nanos, sa stalnom

razmjenom sedimentnih čestica između riječnog korita i suspenzije. Grube čestice nanosa (šljunak, grubi

i srednji pjesak) se pomijeraju riječnim koritom, kao vučeni nanos, dok fini dijelovi (sitni pjesak, mulj i

glina) ostaju u vodi i kreću se kao suspendovani nanos. Dio suspendovanog nanosa se stalno izmjenjuje

sa materijalom riječnog korita, i učestvuje u morfološkim procesima (vučeni nanos); najfinije čestice

prolaze bez interakcije sa dnom rijeke (isprani nanos).

5.1. Bilans suspendovanog nanosa duž rijeke Save

Pretpostavka da se količina suspendovanog nanosa duž rijeke Save povećava u pravcu donjeg sliva, zbog

povećanja slivnog područja i utjecanja pritoka,prema dostupnim podacima, ne može biti potvrđena.

Postoje značajne razlike u dostupnim podacima. Činjenica da je godišnji transport suspendovanog

nanosa sličan u gornjem i srednjem toku Save, dovodi do pitanja uloge velikih pritoka u bilansu nanosa

duž srednjeg toka rijeke Save. S druge strane postoji neobično povećanje godišnjih količina

suspendovanog nanosa u donjem dijelu rijeke Save (5 do 10 puta više nego u srednjem toku Save) što

može biti i rezultat značajnih razlika u tehnologiji mjerenja nanosa.

Korelacija između prosječnog godišnjeg protoka i transporta suspendovanog nanosa duž rijeke

Save

Uzdužna prezentacja godišnjeg transporta suspendovanog nanosa duž rijeke Save

Sezonska varijabilnost transporta suspendovanog nanosa pokazuje da transport nanosa varira u okviru

jedne godine, što uglavnom odgovara meteorološkim i hidrološkim uvjetima. U gornjem toku Save

transport nanosa tokom proljeća je nizak, zbog riječnog toka koji nastaje od topljenja snijega. U

srednjem i nižem dijelu Save, najviše mjesečne količine nanosa se pojavljuju u proljeće. Transport

nanosa većeg obima se uglavnom dešava duž cijele rijeke krajem jeseni, kada se riječni tok pojačava

zbog intenzivnih kiša.

Poplave imaju važnu ulogu u pronosu nanosa na rijekama zbog visokog proticaja koji potiče pokretanje

nanosa i nosi velike količine suspendovanog i vučenog nanosa, kao što je bio slučaj npr. 2010. godine.


11

Transport suspendovanog nanosa duž rijeke Save u 2010. godini

5.2. Ostale komponente bilansa nanosa duž rijeke Save

Vučeni nanos predstavlja relativno mali udio u ukupnom transportu nanosa, ali ima važnu ulogu u

morfološkim procesima. Nema dovoljno podataka o sastavu materijala riječnog korita Save. Jedino

sistematsko uzimanje uzorka nanosa duž rijeke Save je urađeno prije više od 50 godina. Primjećen je

trend smanjenja krupnoće nanosa u donjem toku, ali sa nizom lokalnih varijacija koje su u vezi sa

uticajem pritoka i morfologije duž rijeke. Intenzivno iskopavanje koje uglavnom utječe na vučeni nanos

je prisutno duž toka rijeke Save ali podaci o bagerovanju nisu sistematski prikupljeni. Rezervoari imaju

važnu ulogu u bilansu nanosa zbog retencije. U slivu rijeke Save rezervoari su izgrađeni samo na

pritokama, i oni sigurno utiču na transport vučenog i suspendovanog nanosa. Protočne hidroelektrane u

gornjem toku Save utiču uglavnom na transport vučenog nanosa. Generalno, ne postoji dovoljno

podataka o procesima zasipanja nanosom akumulacija u slivu rijeke Save.

6. Praznine i nejasnoće u podacima o nanosu u slivu rijeke Save

Specifične nejasnoće u vezi podataka o nanosu u slivu rijeke Save proizilaze iz sljedećih razloga:

• Mjerenja suspendovanog i vučenog nanosa

o različite tehnike uzorkovanja i promjene tehnika koje se primjenjuju tokom vremena

o različite učestalosti mjerenja

o različito trajanje vremenskih perioda dugoročnih mjerenja

o potpuno odsustvo mjerenja

o promjene lokacije mjernih stanica tokom vremena (uzvodno/nizvodno od pritoke)

• Praćenje kvaliteta nanosa

o različite zemlje prate različite parametre

o različita učestalost praćenja

o potpuno odsustvo praćenja

• Period mjerenja i praćenja u odnosu na izgradnju velikih objekata i ostali utjecaji na porječje i riječno korito.


12

7. Glavni zaključci sa prijedlogom budućih aktivnosti

Pitanje Zaključci

Praćenje i procjena nanosa

• Nedovoljan i sve manji broj lokacija na kojim se prati nanos,

• Ograničena dostupnost podataka o količini suspendovanog nanosa,

• Slabo praćenje nanosa na pritokama,

• Veoma ograničeni podaci o vučenom nanosu,

• Nepostojanje jedinstvene metodologije uzorkovanja i mjerenja suspendovanog i vučenog nanosa koja je dogovorena između zemalja,

• Nedostatak opreme za mjerenje i potreba modernizacije, posebno kod kontinuiranog praćenja i za vrijeme velikih poplava,

• Mjerenja kvaliteta nanosa u skladu s Okvirnom direktivom EU o vodama (2000/60/EC).

Procjena bilansa nanosa rijeke Save

• Veličina i heterogeni karakter prirodnih karakteristika sliva rijeke Save značajno utječu na dotok vode i nanose.

• Značajne pritoke donose velike količine nanosa i imaju veliki utjecaj na hidrološke, hidrauličke i režime transporta nanosa prijemnika.

• Heterogenost geomorfoloških i morfoloških uvjeta duž toka rijeke Save također utječe na pronos nanosa i proces odlaganja.

• Kontrolisani režim nivoa vode akumulacije Đerdap 1 predstavlja najvažniji vještački utjecaj na transport nanosa i procese taloženja u donjem dijelu toka rijeke Save.

• Iskopavanje materijala iz riječnog korita rijeke Save predstavlja relativno važnu komponentu u ovim procesima, uprkos činjenici da su efekti jaružanja generalno lokalni i zavise od lokacije polja iskopavanja.

• Regulacije rijeke i hidroelektrane igraju značajnu ulogu u formiranju riječnog korita duž dijelova toka Save.

Prijedlog za daljnje zajedničke aktivnosti

• Trenutno praćeni parametri koji se tiču bilansa nanosa u svim hidrološkim stanicama duž glavnog kanala rijeke Save i njenih glavnih pritoka bi se trebali povezati sa zajedničkom bazom podataka o nanosu koja je besplatno dostupna na internetu.

• Potrebna su nastojanja u pravcu harmonizacije praćenih podataka o nanosu kroz primjenu istih tehničkih međunarodnih standarda.

• Mreža praćenja bi trebala biti gušća, sa dodatnim novim hidrološkim stanicama koje trebaju biti puštene u funkciju tokom narednih godina.

• Praćenje nanosa bi trebalo integrirati u redovna mjerenja u izabranim profilima duž glavnog toka rijeke Save i njenih glavnih pritoka.

• Numeričko modeliranje transporta nanosa u glavnom toku rijeke Save može se primjenjivati samo ako je zasnovano na pouzdanim mjerenjima nanosa, radi validacije modela.

Documents

Prema praktičnim smjernicama za održivo upravljanje ... · Praćenje kvaliteta nanosa u slivu rijeke Save vrše Hrvatske vode. Mjerenja sedimentacije rezervoara su rađena na rezervoaru