Osuwiska – ciągłe zagrożenie

W tym roku mija 20. rocznica „katastrofy osuwiskowej”, która wystąpiła na terenie polskiej części Karpat w lipcu 1997 r. i była związana z ekstremalnie wysokimi opadami, dochodzącymi w sumach miesięcznych do 600 mm, oraz z powodzią na obszarze dorzeczy Wisły i Odry. Wydarzenia te stały się impulsem do opracowania przez pracowników Oddziału Karpackiego PIG-PIB założeń projektu Osłony Przeciwosuwiskowej, który w późniejszych latach przekształcił się w projekt SOPO. Były również przyczynkiem do powstania mocnego merytorycznie zespołu badawczego, wykorzystującego tradycyjne podejście do badań ruchów masowych w połączeniu z nowoczesnymi technikami pozyskiwania i przetwarzania informacji.

Tysiące uszkodzonych domów, setki ewakuowanych ludzi, zniszczona infrastruktura komunikacyjna, a nawet wykolejony pociąg – to skutki uaktywniania się osuwisk tylko w ciągu ostatniego 10-lecia. Osuwiska co roku przynoszą straty, ale przede wszystkim zagrażają bytowi mieszkańców, a nawet ich życiu. Geolodzy z Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego (PIG-PIB) prowadzą nieustanną obserwację rejonów zagrożonych i ostrzegają przed możliwością kataklizmu.

Najbardziej niebezpieczny pod tym względem region to Karpaty. Występuje tam ponad 90 procent wszystkich osuwisk w Polsce. Tylko w 2010 r. z powodu powodzi uaktywniło się ponad 1300 osuwisk w samej Małopolsce. Doszło wówczas do największej katastrofy tego typu w ostatnich latach. Ponad tysiąc domów zostało obróconych w ruinę lub uszkodzonych. Zniszczenia dobitnie pokazały, na jakich obszarach nie powinno się budować. Tymczasem nadal część terenów zagrożonych osuwiskami w planach zagospodarowania przestrzennego jest przeznaczona pod budownictwo.

podatność osuwiskowa Polski

Podatność osuwiskowa Polski (Wojciechowski i in., 2015)

SOPO – System Osłony Przeciwosuwiskowej

Projekt SOPO powstał w 2006 r. w celu skutecznego zapobiegania zniszczeniom infrastruktury budowlanej i komunikacyjnej. Od tego czasu, w obliczu zagrożenia osuwiskami, geolodzy nieustannie prowadzą intensywne działania w ramach systemu.

Projekt jest realizowany przez PIG-PIB. Podstawowym zadaniem geologów jest szczegółowe rozpoznanie terenów zagrożonych i ich dokumentacja. Dane zebrane przez specjalistów służą do opracowania najbardziej skutecznej metodyki reagowania na niebezpieczeństwo związane z ruchami masowymi.

Wysiłki naszych ekspertów zostały wsparte przez zmiany w ustawodawstwie. W 2007 r. minister środowiska wydał rozporządzenie w sprawie informacji dotyczących ruchów masowych ziemi. Na ich podstawie na zlecenie ministra środowiska została przygotowana w PIG-PIB „Instrukcja opracowania mapy osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi w skali 1 : 10 000”. Instrukcja jest efektem wieloletnich doświadczeń i prac badawczych prowadzonych przez pracowników Instytutu. Z kolei Instrukcja stała się podstawą do sporzadzenia map osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi dla 215 gmin (głównie z obszaru karpackiego) oraz dla 18 powiatów na terenie Polski poza Karpatami. Dotychczas wyznaczono tam ponad 57 tysięcy osuwisk http://geoportal.pgi.gov.pl/SOPO/aplikacja.

Informacje na temat lokalizacji i zasięgu osuwisk są przekazywane administracji publicznej, na której spoczywa obowiązek przeciwdziałania skutkom rozwoju takich zjawisk. Udostępnione przez geologów dane są podstawą racjonalnego planowania zabudowy oraz stosowania właściwych zabezpieczeń na terenach potencjalnie zagrożonych osuwiskami. Pozwala to na ograniczenie szkód materialnych, a także wczesne ostrzeganie mieszkańców terenów zagrożonych. Efektem projektu SOPO jest zatem redukcja ryzyka osuwiskowego.

W ramach projektu na 61 osuwiskach jest prowadzony ciągły monitoring powierzchniowy i wgłębny. Wykonywane są również karty osuwisk z opiniami dla najbardziej zagrożonych obiektów budowlanych.

osuwisko Witanowice - wizualizacja GNSS

Wizualizacja wyniku monitoringu GNSS na osuwisku w Witanowicach – powiat wadowicki (Wojciechowski i in., 2015)

osuwisko Chojnik - dane z skaningu powierzchniowego

Deformacja powierzchni terenu na osuwisku w Chojniku (powiat tarnowski) na podstawie danych z naziemnego skaningu laserowego – monitoring SOPO (Nescieruk i in., 2015)

osuwisko Lachowice - pomiar inklinometryczny

Wyniki pomiaru inklinometrycznego prowadzonego na osuwisku w Lachowicach (powiat suski) w ramach projektu SOPO (Nescieruk i in., 2015)

Dla nowo powstałych osuwisk zagrażających infrastrukturze technicznej wykonano, w trybie interwencyjnym, dodatkowo ponad 2000 kart dokumentacyjnych, w których wskazano potrzebę ich zabezpieczania i stabilizacji. Ostatnim przykładem z lutego 2017 r. było wykonanie karty dokumentacyjnej osuwiska w Gdyni.

Wraz z rozwojem technik pomiarowych do badań osuwisk w ramach projektu SOPO sukcesywnie są wdrażane najnowsze rozwiązania analityczne. Od 2009 r. są wykorzystywane lotniczy skaning laserowy i satelitarna interferometria radarowa, a od 2011 r. także monitoring oparty na naziemnym skaningu laserowym. Pozwala to wykryć objawy przemieszczeń powierzchni terenu z maksymalną możliwą obecnie dokładnością. Zebrane doświadczenia umożliwiają pracownikom PIG-PIB opracowywanie własnej metodologii przetwarzania pozyskiwanych danych w celu ich optymalnego wykorzystania w badaniach ruchów masowych.

Gródek nad Dunajcem - aktywność osuwisk

Aktywność osuwisk w 2010 r. w Gródku nad Dunajcem na modelu różnicowym wykonanym na podstawie lotniczego skaningu laserowego (Wojciechowski i in., 2014)

Kłodne - aktywność osuwisk

Aktywność osuwiska w Kłodnem (powiat limanowski) na podstawie satelitarnej interferometrii radarowej (Perski i in., 2011)

PODATNOŚĆ OSUWISKOWA POLSKI (Wojciechowski i in., 2015)

System Osłony Przeciwosuwiskowej jest projektem zleconym przez ministra środowiska. Realizację projektu finansuje Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Ogólne założenia projektu zostały opracowane przez PIG-PIB oraz Departament Geologii i Koncesji Geologicznych w Ministerstwie Środowiska. Zgodnie z nimi projekt SOPO został podzielony na cztery główne etapy:

  • Etap I (zrealizowany 2006–2008) – Kartowanie pilotażowe osuwisk wraz z wytypowaniem obszarów ich występowania w Polsce.
  • Etap II (zrealizowany 2008–2015) – Kartowanie i wykonywanie map osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi dla obszaru Karpat Polskich (75% powierzchni) oraz monitorowanie wybranych osuwisk w Karpatach.
  • Etap III (realizowany 2016–2023) – Kartowanie i wykonywanie map osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi dla obszaru Karpat Polskich (25% powierzchni) i wybranych obszarów Polski pozakarpackiej oraz monitorowanie wybranych osuwisk wraz z opracowaniem prognozowania zagrożeń osuwiskowych w Karpatach.
  • Etap IV (planowany 2023–?).

Dotąd na terenie 215 gmin (głównie na obszarze Karpat) oraz 18 powiatów na terenach Polski poza Karpatami udokumentowano ponad 57 tysięcy osuwisk oraz przeszło 3300 terenów zagrożonych ruchami masowymi. Łącznie dotychczas rozpoznane osuwiska zajmują obszar około 1200 km2, a tereny zagrożone – około 500 km2. Wszystkie rozpoznane osuwiska i tereny zagrożone są już uwzględnione w bazie SOPO w postaci kart rejestracyjnych.

III etap projektu SOPO stanowi już platformę pozyskiwania i przetwarzania informacji o ruchach masowych oraz wsparcia głównie dla administracji rządowej i samorządowej. Oprócz prac inwentaryzacyjnych i monitoringowych są prowadzone prace aktualizacyjne z użyciem opracowanej w PIG-PIB metodyki wykorzystania danych laserowych.  Realizowane są zadania w zakresie określania podatności osuwiskowej obszaru Karpat oraz prognozy zjawisk osuwiskowych. W 2017 r. zostanie uruchomiony również system wczesnego ostrzegania na osuwisku w Międzybrodziu Bialskim oraz zostanie zmodernizowana baza danych.

Prace interwencyjne są kontynuowane niezależnie od etapu projektu. To jeden z głównych elementów SOPO. Umożliwiają one wykonanie karty osuwiska na zlecenie administracji państwowej w dowolnym terminie, co pozwala na szybką reakcję ze strony państwowej służby geologicznej na zaistniały problem. Karta dokumentacyjna osuwiska z opinią (KDO) jest podstawowym dokumentem niezbędnym w procesie uzyskania środków z budżetu  na stabilizację i zabezpieczenie osuwisk. W latach 2010–2012 KDO była głównym dokumentem przy podejmowaniu decyzji przez powiatowe inspektoraty nadzoru budowlanego o rozbiórce lub remoncie budynków uszkodzonych przez osuwiska, a także o przyznaniu i wysokości środków z budżetu państwa dla ludzi, którzy stracili mienie w wyniku aktywności osuwiska.

System Osłony Przeciwosuwiskowej jest jednym z wielu elementów strategii redukcji ryzyka związanego z zagrożeniami geologicznymi. PIG-PIB monitoruje również sejsmiczność obszaru Polski oraz deformacje powierzchni terenu za pomocą technik teledetekcyjnych.

PONAD WIEK BADAŃ

Choć SOPO ma zaledwie 11 lat, to geolodzy od dawna zajmowali się zjawiskiem ruchów masowych. 110 lat temu doszło do uaktywnienia pierwszego osuwiska opisanego w polskiej literaturze. Powstało ono na zachodnich stokach góry Chryszczatej (Bieszczady), w źródliskowym odcinku potoku Olchowatego w wyniku opadów wiosennych nałożonych na glebę już przesiąkniętą wodą po szczególnie wysokich opadach w poprzednim roku. Dokładny opis tego zjawiska, sporządzony przez profesora Uniwersytetu Lwowskiego Rudolfa Zubera i inżyniera kultury Jana Blautha, znajduje się w numerze 14. wydawanego we Lwowie „Czasopisma Technicznego” datowanego na 25 lipca 1907 r. Autorzy podali w nim dokładny opis topografii terenu, jego budowy geologicznej oraz panujących stosunków wodnych. Opisane zostały też bardzo szczegółowo szkody związane z osuwiskiem, szacowane na 250 ha (425 morgów) terenu, który stał się bezużyteczny… a więc powinien być uwolniony od podatku jako nie tylko nieużytek ale ciężar w gospodarstwie leśnem. Autorzy opisali też niebezpieczeństwo związane z osuwiskiem, a w konkluzji podkreślali, że należy mieć sprawę ruchu ziemi w dorzeczu Olchowatego potoku ciągle w obserwacyi i dlatego w interesie publicznego bezpieczeństwa jak i prywatnych właścicieli należałoby ustanowić służbę obserwacyjną donoszącą c.k. Starostwu i zarządowi dóbr o każdej nowej zmianie w stanie dzisiejszym – szczególnie badać należy, czy pękanie ziemi rozszerza się na dalsze przestrzenie – czy nie tworzą się pęknięcia poniżej usuwisk a ponad zbiornikami wody i niżej w dolinie.

osuwisko na stokach Chryszczatej

Osuwisko na stokach Chryszczatej (Zimnal, 2007)

osuwisko na stokach Chryszczatej, Bieszczady  - wizualizacja

Osuwisko na stokach Chryszczatej (Zimnal, 2007) na tle NMT

Do dzisiaj jest dyskusyjna dokładna data powstania osuwiska. Według W. Schramma osuwisko powstało w sam dzień ruskiej Wielkiejnocy, rano. Natomiast przekazy ustne przedwojennych mieszkańców wsi Duszatyn mówią o Wigilii Wielkanocy rzymskokatolickiej (a więc 13 kwietnia 1907 r.).

Wiktor Schramm napisał w 1925 w 50 tomie Kosmosu:

Po silnych deszczach, w sam dzień ruskiej Wielkiejnocy, rano, usunęła się ogromna masa skał skruszonych, kamieni i ziemi wraz z rosnącym na niej lasem jodłowym około 150-letnim, oraz bukowym (w wyższych partjach) i z niesłychaną siłą zwaliła się w dół, rzeźbiąc jakby nożem odkroił potężny lej usuwiskowy, bałwaniąc się, krusząc wszystko po drodze, i sama swój miąższ łamiąc i mieszając: ziemię, kamienie, łomy skalne, olbrzymie pnie i korzenie jodeł i buków. I cała ta dziko porwana masa zaległa, tworząc kamienne nasypisko, dużą przestrzeń w dolinie górskiej strugi na długości prawie 2 km; utworzył się teren nasypowy o różnej miąższości, silnie pofałdowany i pogięty, pełen złomów skał, z wyrwami i dziurami pełnemi wody.

Ta masa zgmatwanego materjału, waląc się z ogromną siłą i naporem, zatarasowała potok górski w trzech miejscach, tworząc trzy zalewy, jeziorka.

Najniższe całkiem małe (dziś zniszczone), drugie wyżej położone o obszarze ponad 1/2 ha, oraz najwyższe o obszarze ponad 2 1/2 ha. Spiętrzony potok pogrążył i zalał lasy jodłowe Głębokość jezior wynosi po kilkanaście i więcej metrów. Mierzone drugie (średnie) jeziorko wykazało głębokość ponad 14 m. Stare, duże jodły udusiły się i wyschły, i sterczą dziś z wody trupiemi wierzchami i usypującemi się konarami. W głębi jezior, zwłaszcza największego, leżą też liczne zwalone w całości jodły, pnie, korzenie, w zielonej czystej toni tworząc gmatwaninę groźną i dziką. Górne (największe) jeziorko powstało też częścią na terenie dawnej, zalanej, śródleśnej łąki; tam porosły go sity, turzyce, oczerety i przeróżna roślinność wodna, tworząca kożuch pływający przy niższym jego brzegu. Powoli zaczyna tworzyć się tutaj namulisko ze spłókiwanej z usypiska  zwietrzeliny  skalnej, stopniowo spłycając głębię jeziora. Huk przy zwalaniu się tego usuwiska był tak potężny, że ludność wsi Duszatyn (odległej bądź co bądź o około 5 km) uciekała ze wsi z dobytkiem w panicznym strachu, że idzie koniec świata, że góry poczynają walić się ku ich chatom.

 

Osuwisko na stokach Chryszczatej ma numer 1 w bazie SOPO, a jego kartę dokumentacyjną wykonał dr Ziemowit Zimnal.

 

Autorzy: Wojciech Rączkowski, Tomasz Wojciechowski, Paweł Marciniec, Antoni Wójcik, Piotr Nescieruk, Ziemowit Zimnal

 

Źródła:
Grabowski D., Marciniec P., Mrozek T., Nescieruk P., Rączkowski W., Wójcik A., Zimnal Z., 2008 – Instrukcja opracowania mapy osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi w skali 1:10 000. MŚ, Warszawa.
Harasimiuk M., Henkiel A., 1973 – Grawitacyjne struktury pseudotektoniczne w niszy osuwiska w Duszatynie. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, 28: 93–105.
Kardaszewska E., 1968 – Osuwisko w Duszatynie. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, 23: 1–25.
Krukar W., 2006 – Wysoki Dział i dolina Górnej Osławy. Materiały do monografii. Płaj, Towarzystwo Karpackie, 17: 59–104.
Nescieruk P., Wojciechowski T., Perski Z., 2016 – Monitoring osuwisk w ramach Systemu Osłony Przeciwosuwiskowej. II Ogólnopolskie Sympozjum Geodyscyplinarnych metod badawczych, 2016: 46.
Perski Z., Borkowski A., Wojciechowski T., Wójcik A., 2011 – Application of persistent scatterers interferometry for landslide monitoring in the vicinity of Roznow Lake in Poland. Acta Geodyn. Geomater., 8, 3 (163): 319–323.
Schramm W., 1925 – Zsuwiska stoków górskich w Beskidzie. Wielkie zsuwisko w lesie wsi Duszatyn ziemi sanockiej. Kosmos, Lwów,  50: 1355–1369.
Wojciechowski T., Mrozek T., Laskowicz I., Kułak M., 2015 – Podatność osuwiskowa Polski. Ogólnopolska Konferencja O!suwisko, 19–22 maja 2015, Wieliczka, Materiały konferencyjne: 119–120.
Wojciechowski T., Nescieruk P., Michalski A., Perski Z., Wamuz B., 2014 – Metody monitoringu geodynamicznego stosowane przez Państwową Służbę Geologiczną. I Ogólnopolskie Sympozjum Geointerdyscyplinarnych Metod Badawczych, 4.04.2014. Warszawa.
Wojciechowski T., Perski Z., 2015 – Metody monitoringu osuwisk stosowane przez Państwową Służbę Geologiczną. Szkolenie dla administracji geologicznej. Kraków, 10.12.2015.
Zimnal Z., 2007. Karta Rejestracyjna Osuwiska 18-17-042-000001. System  Osłony Przeciwosuwiskowej PIG-PIB. http://geoportal.pgi.gov.pl/portal/page/portal/SOPO.
Zuber R., Blauth J., 1907 – Katastrofa w Duszatynie. Czasopismo Techniczne, Lwów, 25: 218–221.

Materiały zaczerpnięte z Internetu:
http://www.twojebieszczady.net/warto/jezdusz.php
http://www.grupabieszczady.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=33&Itemid=49
http://karpaccy.pl/wysoki-dzial-i-dolina-gornej-oslawy-plaj-17/