Przepusty i mosty ekologiczne, cz. 32. Przepusty drogowe i kolejowe w aspekcie występowania powodzi

Należy pamiętać, że obiekty te w obliczu katastrof klimatycznych stanowią równie ważny jak mosty element krajowej infrastruktury komunikacyjnej. Biorąc pod uwagę ich ogólną liczbę w sieci dróg oraz linii kolejowych, mają one udział w zachowaniu równowagi poszczególnych zlewni głównych rzek pod względem poziomów wód podczas występowania długotrwałych opadów atmosferycznych lub deszczy nawalnych, szczególnie na terenach podgórskich.

Zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju obecne tendencje w budownictwie infrastrukturalnym zakładają inne podejście do trwałości obiektów budowlanych na terenach o dużym prawdopodobieństwie występowania anomalii pogodowych. Wymusza to także optymalizację istniejących rozwiązań dotyczących obiektów inżynieryjnych, m.in. przepustów budowanych w ciągach dróg kołowych i linii kolejowych przy zapewnieniu nie tylko wymaganego, ale również ponadnormatywnego przepływu hydraulicznego cieku. Biorąc pod uwagę powyższe, należy stwierdzić, że tematyka związana z przepustami w aspekcie powodzi jest złożona i wieloaspektowa.

Wprowadzenie

Konstrukcje przepustów w swoim założeniu są wykonywane najczęściej w celu przeprowadzania cieków wodnych przez liniowe ciągi komunikacyjne. Ostatnio dodatkowo coraz częściej są też wykorzystywane jako dolne i górne przejścia dla zwierząt bądź jako obiekty zespolone z jednoczesnym przepływem cieku wodnego. Należy jednak zauważyć, że aby przepust komunikacyjny spełniał swoje funkcje, musi posiadać odpowiednie parametry eksploatacyjne, w tym także uwzględniające zagrożenia związane z ryzykiem wystąpienia powodzi. Choć postęp technologiczny umożliwia coraz skuteczniejsze prognozowanie i przeciwdziałanie skutkom powodzi, ich niszczycielski charakter nadal stanowi poważne zagrożenie dla społeczeństwa oraz infrastruktury komunikacyjnej, głównie dróg, linii kolejowych, mostów i przepustów [1]. 

Straty materialne i społeczne związane z powodziami najczęściej wynikają z niedostatecznej wymiany informacji, braku odpowiednich zabezpieczeń technicznych, ograniczonych możliwości ewakuacji, a także lekceważenia doświadczeń poprzednich pokoleń mieszkających na terenach zagrożonych powodziami. Wiele powodzi ma charakter przewidywalny, jednak zdarzają się również ekstremalne zdarzenia hydrologiczne o niespotykanej gwałtowności i skali. Do takich należą powodzie wywołane opadami nawalnymi, osuwiskami i katastrofami budowlanymi, takimi jak przerwanie zapór lub wałów przeciwpowodziowych. Zjawiska te, często trudne do przewidzenia, mogą prowadzić do gwałtownych i katastrofalnych w skutkach zdarzeń.

Tradycyjnie przepust projektowano, biorąc pod uwagę głównie parametry hydrotechniczne. Dobór parametrów geometrycznych konstrukcji przepustu był zatem uwarunkowany obliczeniowym poziomem wód w cieku. Jednakże parametr ten niejednokrotnie nie uwzględniał możliwości wystąpienia warunków powodziowych. W ostatnich latach ze względu na występujące często anomalie pogodowe, a także stale podnoszone standardy dotyczące infrastruktury komunikacyjnej większą uwagę zwrócono na aspekty związane zarówno z poprawą parametrów hydraulicznych, jak i trwałościowych konstrukcji przepustów. Dodatkowo wprowadzono szeroko rozumianą optymalizację ekonomiczną mającą swoje odzwierciedlenie również w ograniczonym czasie realizacji omawianych obiektów, m.in. przez stosowanie nowoczesnych prefabrykatów o różnych kształtach przekroju poprzecznego.

Jak wspomniano na wstępie, zmiany w sposobie projektowania dróg kołowych i kolejowych z uwzględnieniem coraz częściej występujących anomalii klimatycznych wymuszają optymalizację istniejących rozwiązań dotyczących przepustów komunikacyjnych. Obecne wyzwania stojące przed krajową infrastrukturą transportową w zakresie odporności dróg, kolei oraz znajdujących się w ich ciągach obiektów mostowych na ekstremalne zjawiska pogodowe stają się coraz bardziej złożone. Trwałość tych kluczowych elementów infrastruktury komunikacyjnej zależy nie tylko od ich regularnej konserwacji i utrzymania, ale również od odpowiedniego przystosowania do aktualnych wymagań przez stosowanie sprawdzonych, odpowiednio trwałych i odpornych rozwiązań inżynieryjnych [2].

W dwóch poprzednich artykułach niniejszego cyklu omówiono tematykę związaną z przepustami o wielu otworach w płaszczyźnie poziomej, zapewniających sumaryczną przepustowość zbliżoną, a niejednokrotnie większą niż przepusty jednootworowe o dużym świetle poziomym i pionowym [3, 4].

Liczne doświadczenia autorów, nabyte m.in. w trakcie prac wolontariackich przy likwidacji skutków powodzi w 2024 r., wykazały pewne niedoskonałości hydrauliczne przepustów z uwagi na spiętrzenie się przepływających w sposób turbulentny wód w trakcie powodzi [5]. Często prowadzi to do lokalnych zatorów, cofek oraz degradacji konstrukcji wlotów i wylotów. Mimo to przy właściwym zaprojektowaniu i odpowiednim usytuowaniu w terenie przepusty wielootworowe mogą stanowić skuteczne rozwiązanie, szczególnie na terenach o zmiennych warunkach spływu wód.

Znaczenie przepustów w systemie gospodarki wodnej

Przepusty drogowe i kolejowe są często pomijanymi, lecz krytycznymi elementami sieci transportowej. Pełnią funkcję nie tylko konstrukcyjną, lecz również hydrologiczną, determinując lokalne warunki odpływu wód w zlewniach. W ostatnich latach wraz z nasileniem ekstremalnych zjawisk pogodowych i częstszym występowaniem nawalnych opadów znaczenie tych obiektów w kontekście bezpieczeństwa infrastruktury znacząco wzrosło. Powódź w 2024 r. ujawniła szereg słabości istniejących rozwiązań – od niedoszacowania przepustowości przez projektantów po brak systematycznego utrzymania eksploatacyjnego i monitoringu po stronie zarządców dróg i linii kolejowych. Przykłady przepustów bezpośrednio po przejściu fali powodziowej w miejscowości Głuszyca (woj. dolnośląskie) przedstawiono na rycinach 1–5.

Przepusty są traktowane głównie jako element infrastruktury (konstrukcja, której nadrzędnym celem jest przeprowadzenie cieku wodnego przez przeszkodę w postaci korpusu drogi lub linii kolejowej), jednakże ich rozmieszczenie i użytkowe parametry geometryczne wpływają bezpośrednio na sposób odprowadzania wód opadowych z terenu, regulację lokalnych spiętrzeń i rozprzestrzenianie się ewentualnych wezbrań w zlewni. W wielu regionach o zróżnicowanym ukształtowaniu terenu to właśnie przepusty decydują o możliwościach retencyjnych koryta cieków przy nasilonych opadach, kształtując lokalne warunki odpływów i chroniąc skrzyżowania drogowe oraz nasypy kolejowe przed podmyciem.

Nieprawidłowo zaprojektowany lub źle utrzymany przepust może stać się miejscem akumulacji rumowiska i zatorów, co prowadzi do cofek, podtopień przyległych terenów (ograniczonych przestrzennie w tym przypadku korpusem drogi lub linii kolejowej), a w konsekwencji do uszkodzeń nawierzchni i konstrukcji nasypu jako konstrukcji gruntowej. Należy mieć na uwadze, że woda jest głównym czynnikiem wpływającym na stateczność budowli ziemnych. Nasycenie gruntu wodą skutkuje wzrostem jego ciężaru właściwego na skutek wypełniania wolnych przestrzeni między cząsteczkami gruntu. W tym przypadku ilość wody i jej infiltracja w głąb korpusu do podstawy nasypu wpływa na nośność gruntu nasypu oraz znacząco na poziom wód gruntowych. Okresowe piętrzenie wód w obrębie przepustu usytuowanego w korpusie nasypu drogowego, a co za tym idzie – wahania poziomu wód w ośrodku gruntowym nasypu (naprzemienne nawadnianie i osuszanie), przyczyniają się do stałego obniżania parametrów wytrzymałościowych gruntu. Zjawisko to jest ściśle związane z obniżeniem kohezji gruntu (sił wzajemnego molekularnego przyciągania się cząstek gruntu). Kohezja gruntu zależy głównie od warunków wodnych i maleje wraz ze wzrostem nawodnienia gruntu. Przykład tego typu uszkodzeń przedstawiono na rycinach 6–8.

Z punktu widzenia bilansu zlewni sieć przepustów stanowi bardzo ważny element pośredniczący między lokalnymi zbiornikami retencyjnymi a głównym korytem rzeki. Ich wspólne działanie determinuje tempo spływu szczytowego, czas trwania wezbrania oraz stopień rozproszenia energii przepływu.

W praktyce inżynieryjnej często obserwuje się nieuwzględnienie w decyzjach planistycznych hydrologicznych wymogów zlewni, co skutkuje niedoszacowanymi parametrami projektowymi wielu przepustów w kontekście przyszłych, spodziewanych warunków klimatycznych. Dlatego też ocena oddziaływania przepustów powinna być wykonywana w powiązaniu z analizą zlewni, obejmującą nie tylko częstotliwość opadów i charakter spływu powierzchniowego, ale także możliwość pojawienia się zatorów wskutek transportu materiału piaszczysto-żwirowego lub drzew i krzewów, które skutecznie eliminują przepustowość obiektu, a w konsekwencji – w wyniku rozmycia korpusu drogowego – ciągłość funkcjonalną infrastruktury transportowej.

Aspekty eksploatacyjne istniejących konstrukcji przepustów

Trwałość i niezawodność eksploatowanych przepustów, zwłaszcza w warunkach ekstremalnych obciążeń hydraulicznych, są w dużej mierze determinowane przez jakość zastosowanych rozwiązań technologicznych oraz właściwe utrzymanie eksploatacyjne. W praktyce krajowej obserwuje się, że nawet poprawnie zaprojektowane i wykonane przepusty ulegają uszkodzeniom nie tyle z przyczyn konstrukcyjnych, ile z powodu zaniedbań w zakresie zabezpieczenia skarp i wlotów oraz braku bieżącej konserwacji obiektów współpracujących. W kontekście coraz częściej występujących powodzi oraz zwiększonej intensywności przepływów wezbraniowych kluczowe znaczenie ma zapewnienie trwałej ochrony przeciwerozyjnej zarówno samych przepustów, jak i przyległych odcinków nasypów.

Jednym z podstawowych wymagań technologicznych jest konieczność stosowania odpowiednich umocnień nasypów w obrębie przepustów i terenu przyległego. Obecne doświadczenia krajowe, poparte również praktykami stosowanymi w inżynierii hydrotechnicznej na świecie, wskazują na wyraźną potrzebę rezygnacji z elementów małowymiarowych (np. cegły, kostki kamiennej lub płyt ażurowych) na rzecz ciężkich narzutów kamiennych lub gabionów posadowionych na podłożu z betonu i geowłókniny. Takie rozwiązania zapewniają odpowiednią masę własną, zdolność do rozproszenia energii przepływu oraz trwałość w długim okresie użytkowania. Narzuty kamienne wykonane z materiału o uziarnieniu powyżej 200–400 mm tworzą stabilną warstwę, odporną na wypłukiwanie i przemieszczenia nawet przy dużych prędkościach przepływu. Przykładem newralgicznych punktów zapalnych konstrukcji w przypadku wystąpienia powodzi są uszkodzenia konstrukcji ceglanych, które cechują się podatnością na dalsze wymywanie materiału konstrukcyjnego – cięgieł, co pokazano na rycinach 9 i 10.

W przypadku dużych spadków podłużnych cieku lub wlotów narażonych na silny nurt wskazane jest stosowanie konstrukcji gabionowych, które dzięki elastyczności siatki i możliwości wypełnienia kamieniem o nieregularnej frakcji dostosowują się do nierówności podłoża i jednocześnie tłumią energię przepływu. Warstwę filtracyjną stanowi geowłóknina o wysokiej wodoprzepuszczalności i odporności mechanicznej, zapobiegająca wymywaniu drobnych cząstek gruntu spod narzutu. W rozwiązaniach o większym obciążeniu hydraulicznym stosuje się dodatkowo podkład z chudego betonu lub betonowych płyt ochronnych, stanowiących sztywną podstawę dla narzutu lub konstrukcji gabionowej. Tak zaprojektowane zabezpieczenia wlotów, wylotów oraz skarp nasypowych znacząco ograniczają ryzyko podmycia konstrukcji przepustu, a tym samym zapobiegają utracie stateczności całego nasypu drogowego lub kolejowego.

Warto podkreślić, że właściwie zaprojektowane i wykonane zabezpieczenia przeciwerozyjne nie tylko chronią przepust przed uszkodzeniami mechanicznymi, lecz także stabilizują reżim hydrauliczny cieku, redukując lokalne przyspieszenia strumienia i zapobiegając powstawaniu kawern. Z tego względu konieczne jest projektowanie systemu ochrony jako integralnej części całego obiektu inżynieryjnego, a nie jedynie jako dodatku eksploatacyjnego. W praktyce oznacza to konieczność ujęcia tych rozwiązań w dokumentacji projektowej na etapie budowy nowego przepustu, jak również w dokumentacji remontowej w przypadku obiektów istniejących. Należy zapewnić ciągłość zabezpieczenia w strefie przejściowej między korpusem przepustu a nasypem. Miejsca te z uwagi na zróżnicowanie sztywności materiałów są szczególnie narażone na erozję oraz lokalne osiadania.

Drugim istotnym zagadnieniem technologicznym jest właściwe utrzymanie i konserwacja istniejących przepustów oraz obiektów towarzyszących, takich jak mury oporowe, skrzydła i przyczółki. Praktyka inżynieryjna dowodzi, że liczne uszkodzenia obiektów występują nie wskutek bezpośredniego działania powodzi, lecz w wyniku długotrwałego braku konserwacji, prowadzącego do powstawania ubytków zaprawy, spoin i cegieł w konstrukcjach murowych [6, 7]. Miejsca te stanowią punkty zapalne konstrukcji – strefy inicjacji zniszczeń, w których podczas przepływu wezbraniowego woda penetruje spoiny i zaczyna „rozbierać” obiekt metodą cegła po cegle. Schemat ten przedstawiono na rycinie 11.

 Proces ten ma charakter progresywny – nawet niewielkie uszkodzenie lica muru prowadzi do lokalnej utraty stateczności, a następnie do oderwania kolejnych elementów, co w warunkach dynamicznego przepływu wody może w krótkim czasie doprowadzić do całkowitego zniszczenia konstrukcji przepustu. Z tego względu kluczowe jest prowadzenie regularnych przeglądów konserwacyjnych obejmujących kontrolę stanu zapraw, spoin, elementów licowych i przyczółków, a także wykonywanie napraw ubytków w możliwie najwcześniejszej fazie ich występowania. W przypadku konstrukcji ceglanych i kamiennych zaleca się stosowanie zapraw kompatybilnych z materiałem pierwotnym, o zbliżonej paroprzepuszczalności i elastyczności (sztywności), co zapobiega powstawaniu lokalnych naprężeń wewnętrznych i dalszej degradacji.

Eksploatacja przepustów i murów oporowych w warunkach zmiennego poziomu wód wymaga również uwzględnienia procesów biologicznych – zarastania roślinnością, przerastania korzeniami i uszkodzeń spowodowanych przez systemy korzeniowe. Regularne oczyszczanie powierzchni konstrukcji z roślinności oraz udrażnianie wlotów i wylotów przepustów stanowią podstawowy element utrzymania, którego zaniechanie prowadzi do pogorszenia warunków hydraulicznych.

Dla zapewnienia długotrwałej eksploatacji obiektów zaleca się, aby prace konserwacyjne były prowadzone na podstawie harmonogramu przeglądów okresowych (zgodnie z aktualnymi wymaganiami) oraz w ramach przeglądów specjalnych, realizowanych po zdarzeniach ekstremalnych (np. powodzi lub spiętrzenia wód). W perspektywie długofalowej wdrożenie takich standardów utrzymania nie tylko zwiększy bezpieczeństwo infrastruktury komunikacyjnej, lecz także znacznie ograniczy koszty wynikające z awaryjnych remontów po zniszczeniach powodziowych.

Właściwe podejście do aspektów technologicznych i eksploatacyjnych przepustów wymaga traktowania ich jako elementów dynamicznie współpracujących z otoczeniem hydraulicznym. Jest to podstawowy warunek trwałości obiektu w warunkach coraz bardziej nieprzewidywalnych zjawisk pogodowych. Utrzymanie w dobrym stanie nie tylko samych przepustów, ale również elementów towarzyszących – murów, skrzydeł i nasypów – jest równie istotne jak ich właściwe zaprojektowanie.

Współczesne wyzwania projektowe i eksploatacyjne dotyczące przepustów na terenach zagrożonych powodzią

Projektowanie przepustów w ciągach dróg i linii kolejowych na terenach zagrożonych powodzią należy do zagadnień szczególnie złożonych. Wynika to zarówno z konieczności pogodzenia funkcji komunikacyjnych i hydrotechnicznych, jak i z braku jednoznacznych wytycznych integrujących wymagania branż drogowej, kolejowej i gospodarki wodnej. W ostatnich latach wraz ze wzrostem częstotliwości występowania opadów nawalnych oraz krótkotrwałych, lecz intensywnych wezbrań problem ten nabrał nowego znaczenia. Coraz częściej przepusty, pierwotnie projektowane jedynie jako urządzenia odwadniające, stają się kluczowymi elementami systemu przeciwpowodziowego, od których zależy bezpieczeństwo infrastruktury i terenów sąsiednich.

Jednym z głównych problemów pozostaje brak włączenia przepustów do planów działań mających na celu ograniczanie zasięgu powodzi. Obiekty te w praktyce projektowej traktowane są zazwyczaj jako elementy liniowe towarzyszące drodze, a nie jako integralne elementy systemu odwodnieniowego i retencyjnego całej zlewni. Tymczasem ich lokalizacja, przekrój hydrauliczny, geometria wlotu i wylotu, czyli sposób włączenia do koryta cieku, mają bezpośredni wpływ na poziomy wód w przepustach w czasie wezbrań. Przykładem mogą być sytuacje, w których pozostawia się obiekty istniejące (przepusty) w ciągach dróg drugorzędnych przecinających ten sam ciek wodny (ryc. 12).

W wielu przypadkach zbyt mała przepustowość lub niewłaściwie ukształtowane wloty prowadzą do spiętrzeń, które następnie powodują zalewanie terenów położonych powyżej drogi lub nasypu kolejowego. Dotyczy to również lokalizowania urządzeń obcych w postaci rurociągów w bezpośrednim obrębie przepustów, stanowiących zagrożenie w czasie powodzi zarówno dla obiektów inżynieryjnych, jak i dla przesyłanych mediów niezbędnych z punktu widzenia funkcjonowania mieszkańców (ryc. 13).

W planach ochrony przeciwpowodziowej, opracowywanych na poziomie gminnym i regionalnym, przepusty powinny być zatem ujęte jako obiekty o znaczeniu strategicznym zarówno w zakresie przepływu wód, jak i w funkcji kontrolowanego przelewu czy retencji lokalnej. Integracja tych zagadnień w dokumentacji planistycznej pozwoliłaby lepiej identyfikować miejsca potencjalnego ryzyka i wskazywać obiekty wymagające przebudowy lub modernizacji.

Drugim, nie mniej ważnym wyzwaniem związanym z właściwym projektowaniem jest niedostateczna analiza warunków hydrologicznych i geotechnicznych w rejonie planowanego przepustu. Projektowanie obiektów wyłącznie na podstawie danych archiwalnych, bez aktualnych pomiarów i modelowania przepływów prowadzi do przyjmowania zbyt małych przekrojów hydraulicznych. W rezultacie w warunkach powodziowych woda, zamiast swobodnie przepływać pod drogą lub linią kolejową, uderza w nasyp, powodując jego rozmycie, a w konsekwencji jego całkowitą degradację. Współczesne projektowanie powinno zatem obejmować analizę hydrauliczno-numeryczną z wykorzystaniem modeli 2D, które pozwalają określić realne strefy zalewowe i parametry przepływu w różnych scenariuszach wezbrań. Konieczne jest także uwzględnienie wpływu zanieczyszczeń i materiałów niesionych przez nurt (gałęzi, osadów, kamieni), które mogą częściowo lub całkowicie zablokować światło przepustu [8].

W kontekście trwałości obiektów szczególne znaczenie ma dobór odpowiednich materiałów. Dotychczas szeroko stosowane prefabrykaty betonowe lub rury żelbetowe, choć powszechnie dostępne, nie zawsze zapewniają odporność na dynamiczne działanie wody oraz procesy erozyjne. Współczesne tendencje projektowe wskazują na potrzebę stosowania betonu wysokiej wytrzymałości o niskiej nasiąkliwości, mieszanek z dodatkami krzemionkowymi lub włóknami stalowymi, a także kompozytów cementowych zbrojonych włóknami syntetycznymi. W przypadku obiektów stalowych (np. przepusty stalowe z rur karbowanych) zaleca się stosowanie powłok cynkowo-aluminiowych lub epoksydowych o podwyższonej odporności korozyjnej [9, 10]. W obiektach zlokalizowanych na terenach górskich i podgórskich, gdzie woda niesie znaczne ilości rumowiska, szczególnie korzystne jest stosowanie obudowy betonowej z dodatkowym narzutem kamiennym lub elementami stalowymi osłaniającymi lico przepustu. Przykłady nowoczesnych i trwałych zabezpieczeń konstrukcji wykonanych ze stalowych blach falistych przedstawiono na rycinach 14–17. 

Przykład estetycznego, lecz nie do końca trwałego umocnienia cieku wodnego oraz wlotu i wylotu przepustu bezpośrednio po jego wykonaniu przedstawiono na rycinie 18.

Istotną rolę w zapewnieniu trwałości obiektów odgrywają również nowoczesne technologie renowacyjne. W przypadku istniejących przepustów, które utraciły szczelność lub wykazują lokalne uszkodzenia, skuteczną metodą naprawy jest zastosowanie technologii CIPP (cured-in-place pipe) [11, 12]. Polega ona na wprowadzeniu do wnętrza uszkodzonego przepustu rękawa z włókna szklanego lub filcu nasączonego żywicą, który po utwardzeniu tworzy nową, samonośną powłokę wewnętrzną współpracującą z istniejącą, uszkodzoną konstrukcją przepustu. Technologia ta umożliwia odtworzenie przekroju hydraulicznego bez konieczności rozkopów, a jednocześnie znacznie zwiększa odporność konstrukcji na działanie ciśnienia wody i infiltrację. Alternatywnie stosowane są rury GRP (glass reinforced plastic) lub z tworzyw termoplastycznych o wysokiej odporności chemicznej [13] (ryc. 19). 

Renowacje z użyciem zapraw specjalistycznych, zawierających mikrokrzemionkę lub dodatki polimerowe, pozwalają z kolei skutecznie wypełniać ubytki i rysy w istniejących konstrukcjach murowych, zachowując ich integralność bez konieczności całkowitej przebudowy.

Kierunkiem dalszej poprawy jakości i trwałości przepustów powinno być projektowanie ich w sposób bardziej zintegrowany z otoczeniem [14]. Oznacza to uwzględnienie nie tylko wymagań nośności i przepustowości, ale także zdolności do współpracy z naturalnym oddziaływaniem cieku wodnego. W praktyce można to osiągnąć przez kształtowanie wlotów i wylotów o profilu zbliżonym do naturalnego koryta cieku oraz stosowanie trwałych materiałów naturalnych (kamień, zbrojony grunt, gabiony) w obrębie przyczółków. Wymaga to jednak zmiany podejścia projektowego – od postrzegania przepustu jako izolowanego obiektu technicznego do rozumienia go jako elementu systemu hydrologicznego, którego rola wykracza poza prosty transport wody przez korpus drogi lub linii kolejowej.

Zdaniem autorów dalsza optymalizacja przepustów jako obiektów inżynieryjnych powinna łączyć działania projektowe, technologiczne i zarządcze. W zakresie modernizacji istniejących obiektów skuteczne okazują się rozwiązania polegające na zwiększeniu światła pionowego i poziomego, wprowadzeniu otworów awaryjnych, przebudowie wlotów dla poprawy rozkładu przepływu oraz zastosowaniu elementów zmniejszających zatrzymanie rumowiska. Coraz większe znaczenie mają rozwiązania oparte na naturze, takie jak zwiększanie retencji i przywracanie naturalnych stref zalewowych, które redukują tempo napływu szczytowego wód do obiektów inżynieryjnych jak mosty i przepusty.

Dobre praktyki dotyczą również opracowania planów utrzymania, programów przeglądów przed i po okresach zwiększonego ryzyka powodziowego oraz koordynacji działań służb drogownictwa, kolejnictwa i zarządzania kryzysowego. Właściwym podejściem jest tworzenie planów remontów na podstawie kryteriów ryzyka i ważności obiektu dla ciągłości komunikacji w aspekcie występowania powodzi.

Podsumowanie

Analiza problematyki przepustów w kontekście powodzi pokazuje, że są to elementy o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa infrastruktury transportowej i zarządzania ryzykiem powodziowym. Przepusty powinny być traktowane jako aktywne elementy układu hydrologicznego zlewni, a nie jedynie konstrukcje pomocnicze. W praktyce wymaga to często zmiany podejścia do projektowania – odejścia od projektów opartych wyłącznie na historycznych danych na rzecz podejścia opartego na ryzyku powodziowym i, co za tym idzie, uwzględniającego przyszłe scenariusze klimatyczne. Konieczne są także systemowe poprawki w zakresie utrzymania i monitoringu istniejących konstrukcji [15] oraz aktualizacja norm i wytycznych projektowych zgodnie z najnowszymi doświadczeniami krajowymi i międzynarodowymi.

Cieszy fakt, że obecnie trwają intensywne prace dotyczące aktualizacji Wzorców i Standardów (WiS), rekomendowanych przez Ministerstwo Infrastruktury na bazie wypracowanych wspólnie wniosków z działań przeciwpowodziowych Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa, Instytutu Badawczego Dróg i Mostów oraz Związku Mostowców Rzeczypospolitej Polskiej, m.in. w ramach warsztatów Wzorce i standardy w drogownictwie i mostownictwie – odporność infrastruktury na terenach zalewowych, zorganizowanych przez Ministerstwo Infrastruktury i Stowarzyszenie Polski Kongres Drogowy przy wsparciu merytorycznym Instytutu Badawczego Dróg i Mostów (Wrocław, 28–29 listopada 2024).

Zdaniem bazujących na własnych doświadczeniach autorów przy projektowaniu przepustów usytuowanych w nasypach drogowych lub kolejowych należy brać pod uwagę nie tylko standardy związane z minimalną przepustowością hydrauliczną, ale również zakładać dodatkowy margines bezpieczeństwa dotyczący zdarzeń ekstremalnych – ryzyka powodzi. Dodatkowo celowym rozwiązaniem byłoby wdrożenie obowiązkowych procedur inspekcji obiektów po wystąpieniu powodzi oraz wdrożenie modeli oceny priorytetów modernizacyjnych.

XIV Konferencja Naukowo–Techniczna Mosty, przepusty i przejścia dla zwierząt – infrastruktura wobec wyzwań klimatycznych i zjawisk ekstremalnych 

Wiele z przedstawionych w niniejszym artykule zagadnień, szczególnie dotyczących nowoczesnych metod projektowania, trwałości materiałowej oraz roli przepustów i przejść dla zwierząt w kontekście zjawisk ekstremalnych, będzie szerzej omówionych podczas XIV Konferencji Naukowo-Technicznej Mosty, przepusty i przejścia dla zwierząt – infrastruktura wobec zjawisk ekstremalnych, która odbędzie się 10–11 grudnia 2025 r. w Zielonej Górze. Wydarzenie to stanowić będzie platformę wymiany doświadczeń między projektantami, naukowcami i administratorami infrastruktury, sprzyjającą rozwojowi zintegrowanych, odpornych na zmiany klimatyczne rozwiązań w zakresie inżynierii komunikacyjnej i hydrotechnicznej.

Rejestracja https://www.przepusty.eu/rejestracja

Partnerzy https://www.przepusty.eu/partnerzy

Program https://www.przepusty.eu/program

Literatura

[1] Wysokowski A., Rowińska W.: Krajobraz po powodzi. „Polskie Drogi. Przegląd techniki drogowej i mostowej” 1997, nr 9.

[2] Wysokowski A.: Trwałość mostów stalowych. PWN. Warszawa 2022.

[3] Wysokowski A., Howis J.: Przepusty w infrastrukturze komunikacyjnej – cz. 26. Przepusty wielootworowe w infrastrukturze drogowej i kolejowej. Cz. 1. Zagadnienia ogólne. „Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne” 2021, nr 3, s. 86–91.

[4] Wysokowski A., Howis J.: Przepusty w infrastrukturze komunikacyjnej – cz. 27. Przepusty wielootworowe w infrastrukturze drogowej i kolejowej. Cz. 2. Hydrologia i hydraulika w przepustach wielootworowych. „Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne” 2022, nr 3, s. 86–90.

[5] Wysokowski A., Howis J.: Raport techniczny nr 10/2024 na temat stanu technicznego murów oporowych w obrębie rzek i potoków górskich w aspekcie ochrony przeciwpowodziowej. Związek Mostowców Rzeczypospolitej Polskiej, Infrastruktura Komunikacyjna Sp. z o.o., Żmigród, 15 października 2024.

[6] Wysokowski A.: Trwałość i odporność obiektów infrastruktury komunikacyjnej w aspekcie ekstremalnych zdarzeń klimatycznych i eksploatacyjnych. III Sesja Problemowa. 69. Krynicka Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN oraz Komitetu Nauki PZITB, Gliwice, 21–24 września 2025.

[7] Wysokowski A.: Ocena szkód spowodowanych ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi w infrastrukturze komunikacyjnej. Rola rzeczoznawcy w analizach ich przyczyn i planowaniu napraw. XVII Konferencja Naukowo-Techniczna Warsztat Pracy Rzeczoznawcy Budowlanego, Kielce, 28–30 maja 2025.

[8] Kodura A., Kubrak J., Kubrak M., Kuźniar P., Utrysko B., Rymsza J. (koordynator): WR-M-12. Wytyczne obliczania świateł mostów drogowych i przepustów hydraulicznych. Ministerstwo Infrastruktury. Warszawa 2021.

[9] Janusz L., Madaj A.: Obiekty inżynierskie z blach falistych. Projektowanie i wykonawstwo. WKŁ. Warszawa 2007.

[10] Rowińska W., Wysokowski A., Pryga A.: Zalecenia projektowe i technologiczne dla podatnych konstrukcji inżynierskich z blach falistych. GDDKiA, IBDiM. Żmigród 2004.

[11] Wysokowski A.: Innowacyjne podejście do odbudowy infrastruktury po powodzi – technologie i materiały CIPP. IX Konferencja Bezwykopowa Rehabilitacja, Łochów, 15–17 stycznia 2025.

[12] Wysokowski A.: Utrzymanie konstrukcji mostowych w aspekcie zrównoważonego rozwoju. Webinarium Forum Dróg Publicznych „Materiały i technologie w nowoczesnym mostownictwie, a ich wpływ na trwałość obiektów inżynierskich”, 14 stycznia 2025.

[13] Jasiński W., Łęgosz A., Nowak A., Pryga-Szulc A., Wysokowski A.: Zalecenia projektowe i technologiczne dla podatnych drogowych konstrukcji inżynierskich z tworzyw sztucznych. GDDKiA, IBDiM. Żmigród 2006.

[14] Radomski W.: Kierunki rozwojowe mostownictwa. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne. Wrocław 2019.

[15] Bień J.: Uszkodzenia i diagnostyka obiektów mostowych. WKŁ. Warszawa 2010.

Odwiedź stronę konferencji i zarejestruj się: 

www.przepusty.eu