Człowiek nieustannie przekształca środowisko, w którym żyje. Uprawiamy ziemię, budujemy domy, łączymy miejsca zamieszkania drogami itd. Od wieków jednym z dóbr natury, które intensywnie wykorzystujemy, jest woda, przy czym największe znaczenie ma słodka, dostępna głównie w rzekach i jeziorach.
Z historii doskonale znamy przykłady rozwiązań technicznych, które miały zapewnić ludziom dostęp do wody. Jeśli spytalibyśmy o to wybrane osoby, prawdopodobnie większość bez zastanowienia wskazałaby rzymskie akwedukty, jako pierwszą myśl. Ale już od wieków, aby zatrzymać wodę na potrzeby człowieka, buduje się także zapory wodne.
Pierwsze tama powstała w Egipcie około 4,9 tys. lat temu. Jedna z nich, której celem było rzecz jasna spiętrzenie wód Nilu, miała 15 metrów wysokości i 450 metrów długości. Jednak wówczas nie wyposażano ich w upusty, dzięki którym nadmiar wody może być odprowadzony, dlatego wiele z nich uległo zniszczeniu wskutek przelania się wody przez koronę zapory. Tak było m.in. w przypadku tamy w pobliżu Al-Kafara na południe od Kairu.
Grecja i Rzym dość późno zaczęły się interesować tą metodą gromadzenia wody. W Rzymie powstawały one głównie za panowania Trajana (98-117 r. n.e.). Później w Europie nieco zapomniano o przegradzaniu rzek, a do gry weszła Azja.
W Polsce tamy również przegradzają rzeki. Wiele osób chętnie spędza czas nad jeziorem Czorsztyńskim, Rożnowskim czy Solińskim. To przecież wszystko zbiorniki zaporowe. Jakiś czas temu o istnieniu zapór można było przeczytać przy okazji poruszenia kwestii fatalnego stanu przegrody we Włocławku. Ale zanim zobaczymy te najstarsze i największe, przyjrzyjmy się, czym w ogóle zapora jest?
Łącząc wiele definicji, możemy w skrócie powiedzieć, że zapora jest obiektem hydrotechnicznym (potocznie nazywany tamą) o konstrukcji betonowej lub ziemnej spiętrzającym i utrzymującym wodę zbiornika. Pierwsze, betonowe (dawniej również kamienne), budowane są głównie w górach, ponieważ potrzebują skał, o które można je oprzeć, aby przenieść siły na otaczający je materiał. To właśnie wśród przegród betonowych możemy szukać rekordzistek wysokości.
Zapory ziemne budowane są często z lokalnie dostępnego materiału, są znacznie niższe. Ale mają tę przewagę nad betonowymi, że ich budowa nie wymaga odpowiednich warunków geologicznych, choć oczywiście muszą być spełnione warunki odpornościowe.
Według bardzo dobrej publikacji naukowej pt. „Zapory a powodzie” z 2006 w Polsce istnieje 40 zapór powyżej 15 metrów. Ich przeznaczenie to w głównej mierze hydroenergetyka, rekreacja, zaopatrzenie w wodę i zabezpieczenie przeciwpowodziowe. Pod względem wieku rekordzistką jest zapora Leśna na rzece Kwisie. Przegroda została wybudowana w 1907 roku i ma 45 metrów wysokości. Dzięki niej utworzono zbiornik o powierzchni 1,4 km kw., w którym zgromadzono 15 mln m sześc. wody.
Największa z kolei jest tama na Solinie, którą ukończono w 1968 roku. Ma aż 82 metry wysokości i gromadzi 172 mln m sześc. wody. Powierzchnia zbiornika, jaki się utworzył, to ponad 21 km kw. Choć tu warto zwrócić uwagę, że na zaporze znajduje się elektrownia szczytowo-pompowa, tj. taka, która produkuje energię w godzinach największego zapotrzebowania, a później woda ze zbiornika wyrównawczego przepompowywana jest do góry.
Służy też zabezpieczeniu przeciwpowodziowemu, czyli gdy prognozowany jest wyższy stan wód, część wody jest zrzucana, aby zwiększyć możliwości retencyjne zbiornika. To doprowadza do wahania zarówno ilości gromadzonej wody, jak i powierzchni zbiornika. Bywa też utrudnieniem dla rozwoju turystyki, bo raz poziom wody może być niższy, innym razem nieco wyższy.
10 największych zapór w Polsce to:
- Solina na rzece San, r. bud. 1968, wys. 82 metry, betonowa
- Pilchowice na rzece Bóbr, r. bud. 1912, wys. 69 metrów, kamienna
- Czorsztyn-Niedzica, r. bud. 1997, wys. 60 metrów, ziemna
- Świnna Poręba (j. Mucharskie), r. bud. 2019, wys. 50 metrów, ziemna
- Rożnów na rzece Dunajec, r. bud. 1941, wys. 49 metrów, betonowa
- Leśna na rzece Kwisa, r. bud. 1907, wys. 45 metrów, betonowa
- Lubachów na rzece Bystrzyca, r. bud. 1917, wys. 44 metry, kamienna
- Dobczyce na rzece Raba, r. bud. 1986, wys. 41 metrów, ziemna
- Besko na rzece Wisłok, r. bud. 1978, wys. 38 metrów, betonowa
- Bukówka na rzece Bóbr, r. bud. 1987, wys. 38 metrów, ziemna z ekranem betonowym
Wspomniana zapora Włocławek na Wiśle jest dalej w zestawieniu, obiekt wybudowany w 1970 roku ma „zaledwie” 24 metry wysokości.
Cóż, skoro istnieją zapory (nawet stosunkowo młode), to znak, że mamy zwolenników ich budowania. Ale patrząc na organizacje ekologiczne i rozbiórki przegród wraz z renaturyzacją rzek za Zachodzie widać, że do głosu dochodzą również ich przeciwnicy.
Gromadzenie wody wiąże się z pewnymi konsekwencjami dla środowiska. Podczas budowy i zatapiania terenu niszczone są siedliska zwierząt (one same giną lub są zmuszane do migracji. Idealnym przykładem jest łosoś, który nie może migrować w górę rzeki, więc zanika populacja), a pierwotna roślinności zastępowana jest wodną. Obserwuje się też wpływ na mikroklimat. W odległości 2-3 km od zbiornika zwiększają się temperatury minimalne o 1 do 1,5 st. C. O podobną wartość obniżają się też temperatury maksymalne. Zwiększa się liczba dni wietrznych. Badania nie wykazały wpływu na wzrost wilgotności i rocznej sumy opadów.
Budowa zapory to również zmiana w transportowanym przez rzekę materiale. Gdy ta wpada do zbiornika, traci swoją energię, i niesiony materiał odkłada się w górnej części zbiornika, wypłycając go powoli. Jednocześnie pozbawiona materiału woda po zrzuceniu z zapory ma zwiększone zdolności transportowe, co doprowadza do intensywniejszej erozji koryta rzecznego. A bardziej obrazowo ujmując, wysepki (łachy) na szerokich rzekach, które są często siedliskami ptaków, są niszczone, rzeka zabiera piasek. Rzeka staje się prostsza.
Ale konsekwencje ponosi nie tylko przyroda. Wystarczy spojrzeć na budowę jeziora Czorsztyńskiego. Wiele wsi musiało zostać zatopionych, a ludność musiała przenieść się na tereny położone wyżej. Podobne dzieje się w Chinach podczas budowy ich ogromnych zapór. Miasta i wsie są zatapiane.
Z drugiej strony budowa zbiornika może być szansą na rozwój miejscowości. Nagle pojawia się obiekt, który może być atrakcyjny dla turystów, a więc pojawia się agroturystyka, hotele, gastronomia, wypożyczalnie sprzętu wodnego i rozwój całej infrastruktury turystycznej. Warto spojrzeć na Rożnów, Czorsztyn i Solinę. Owszem, znaleźliby się ludzie, którzy i tak by te miejsca odwiedzili. Ale dla wielu wypoczywających to właśnie zbiornik jest tym atrakcyjnym elementem, dla którego wybrali to miejsce.
