wody opadowe
Paradoks pozornej dokładności
Do paradoksów należy to, że wprawdzie współczesna elektronika stwarza nowe, dotychczas nieznane, możliwości jednak towarzyszą im nowe zagrożenia. Wynikają one z tego, że pozornie duża dokładność obliczeń w sensie liczby miejsc po przecinku i wiara w moc modeli potrafią dość skutecznie wyłączyć naturalne procesy ochronne i odporność na zdarzenia nie mieszczące się w określonych schematach. Ostatecznie dla wyników obliczeń decydujące znaczenie mają zawsze warunki brzegowe, a znajomość szeregu zjawisk pozostaje nadal mocno ograniczona, w szczególności w odniesieniu do potrzeb modelowania.
Awarie przewidywalne
Zawsze może wystąpić przypadkowa awaria, pomimo dokładnej kontroli jakościowej nie da się uniknąć wszystkich potencjalnych zagrożeń. Charakterystycznym przykładem jest sytuacja, która wystąpiła przy budowie rurociągu stalowego o jednej z największych w Polsce średnic. Wprawdzie na etapie wytwarzania elementów, później spawanych na budowie, zastosowano kontrolę jakości zgodną z ówczesnymi wysokimi standardami, jednak nie udało się wykryć wady materiałowej jednego z elementów. Dopiero w trakcie końcowych prac spawalniczych (młotkowanie) spawacze zwrócili uwagę na nietypowy dźwięk będący efektem wystąpienia pustej przestrzeni w ściance rury. Chodzi jednak o sytuacje przewidywalne, będące konsekwencją lekceważenia potencjalnych zagrożeń. Obecnie, co najmniej w odniesieniu do tworzyw sztucznych, problem ten generalnie nie istnieje, o ile zostanie zachowany zakres stosowania wyrobu i o ile przestrzega się reżimu produkcji; z tym ostatnim bywa jednak bardzo różnie.
Pierwsze konsekwencje sygnalizowanego problemu pojawiły się już ok. 40 lat temu, gdy np. w niektórych przypadkach zredukowano istotnie poziom współczynnika bezpieczeństwa przy projektowaniu zatapianych syfonów. Pominięto również zagadnienia związane ze stabilizacją ich położenia oraz kompensację prawdopodobnych odkształceń (ten ostatni problem „objawił się” znowu niedawno temu – nikt nie pomyślał, że dla różnicy temperatur na poziomie 20 K to przy dłuższym rurociągu może być całkiem sporo…) – bo wszystko wydawało się być takie proste. Efektem był szereg mniej lub bardziej spektakularnych awarii. Problem nadmiernej wiary w pozorną dokładność obliczeń pojawia się wielokrotnie w przypadku wyrobów metalowych. Nigdy nie można być pewnym losowego wystąpienia wad materiałowych – przykładowo przy braku rezerwy wytrzymałości awaria nawet pojedynczego dźwigara podtrzymującego konstrukcję o dużej powierzchni może pociągnąć za sobą uszkodzenia kolejnych i w efekcie może dojść do katastrofy konstrukcji.
Kolejnym problemem stała się wytrzymałość armatury, przy tym dążenie do obniżenia ceny prowadzi do ograniczania masy wyrobu. Pozornie niewielka, kilkuprocentowa, redukcja masy korpusu zaworu, może „średnio” mało istotna, w bardziej narażonych osłabionych miejscach (np. w karbach gwintów) może łatwo skutkować awariami. Przykładowo obniżenie masy zaworów firmowanych przez znanego producenta o ok. 5% skutkowało serią przykrych awarii – zamontowane zawory po pewnym czasie po prostu „wystrzeliwały” ze ścian. Jest to sytuacja, którą można zaliczyć do grupy najbardziej spektakularnych, jednak nieodpowiednia jakość armatury (również sieciowej) ujawniła się również w innych sytuacjach.
Oddzielnym problemem pozostaje nadal dość częsta tolerancja „bylejakości”. W fazie projektu to przede wszystkim oszczędności na pracach przedprojektowych skutkują obniżeniem jakości dokumentacji, co stwarza istotne zagrożenia dla inwestycji. Kolejnym problemem pozostaje jakość wykonawstwa, dotychczas były to przede wszystkim kwestie związane z posadowieniem w podłożu gruntowym (lub wodnym).
Jednak od pewnego czasu występują inne problemy związane z pozornie skuteczniejszym i bezpieczniejszym zgrzewaniem elektrooporowym rur z tworzyw sztucznych. Z jednej strony są to konsekwencje braku przygotowania zawodowego, z drugiej brakiem zrozumienia znaczenia procedur oraz specyfiki wymagań różnych zgrzewarek. W każdym razie powtarzające się określone uszkodzenia nie mogą być akceptowane, a praca zgrzewaczy wymaga ich doszkalania w miarę wprowadzania nowego wyposażenia i znacznie staranniejszego nadzoru.
Podstawy projektowania
Oczekiwań na poprawę trafności określeń ilościowych (prognoz przyszłych potrzeb) w wodociągach i kanalizacji nie udało się spełnić. W warunkach zmienionych zasad planowania zagospodarowania przestrzennego nie jest możliwa kontynuacja dotychczasowych sposobów określania wielkości zapotrzebowania na wodę oraz ilości odprowadzanych ścieków. Ostatecznym efektem sztucznych bilansów opartych na bilansach nierealnych wskaźników są niewłaściwie zwymiarowane sieci, wymagające szczególnej eksploatacji.
Wbrew pozorom obecna sytuacja wydaje się być najkorzystniejsza w odniesieniu do ocen ilościowych dla najmniej przewidywalnych wód opadowych. Rozpoczęte niedawno temu prace w zakresie indywidualnych ocen dla poszczególnych systemów ocen ilościowych dla poszczególnych konkretnych lokalizacji (por. [8]) są już obecnie bardzo zaawansowane, czego przykładem jest m.in. kompleksowy program „Bydgoska retencja+2050” związany z zagospodarowaniem wód opadowych. Kompleksowość podejścia do istniejących problemów pozwala uniknąć błędów charakterystycznych dla działań wyrywkowych polegających na lekceważeniu poszczególnych elementów składających się na systemy.
Oczywiście, żadna ocena odnosząca się do wód opadowych nie może być traktowana jako kompletna, każda decyzja musi być traktowana w kategorii „wyboru mniejszego zła”. Pozostaje jednak zawsze zachowanie jakiegoś marginesu bezpieczeństwa wprowadzonego normą [2], lub wytyczną DWA A118 (w starszej wersji dostępnej w języku polskim [5]). Tu jednak pojawia się inny problem – bardzo często ekstremalne opady różnią się diametralnie od wcześniej obserwowanych zjawisk, a co najmniej powszechnie akceptowanych hipotez. Przykładowo:
–– przed 1997 r. dość powszechnie twierdzono, że w polskich realiach nie ma miejsca dla powodzi pochodzącej od deszczu,
–– od tego czasu tego rodzaju zjawisko powtarza się co najmniej raz do roku (nawet wyjątkowo suchym latem 2018 lokalnie pojawiło się zagrożenie i konieczne było np. awaryjne wypompowywanie wody z dużego zbiornika na tzw. tacę rozlewową),
–– charakterystyki (intensywność, czas trwania) kolejnych zdarzeń ekstremalnych nie mieszczą się w tradycyjnych schematach,
–– opad o bardzo wysokim natężeniu może trwać nie kilka – kilkanaście minut, ale przez kilka godzin,
–– istniejący system rejestracji opadów nie może być traktowany jako zadowalający ze względu na lokalizację punktów pomiaru i niewystarczający zakres rejestracji opadów (przykładowo w trakcie powodzi 2001 r. istniejące w Gdańsku stacje IMGW nie były praktycznie w stanie zarejestrować opadu, później podawane oficjalne informacje są mocno problematyczne),
–– przynajmniej w warunkach gdańskich kolejne zagrożenia zmieniają miejsca swojej lokalizacji; lubią się one pojawiać na terenach wcześniej traktowanych jako bezpieczne.
Ostatecznie z dotychczasowej praktyki wynika, że zawsze przygotowujemy się do tego co się już zdarzyło, a nie do tego co się może wydarzyć. Z drugiej jednak strony np. nawet nie do końca zrealizowany pierwotny (2001) gdański program rozbudowy zbiorników retencyjnych pozwolił uzyskać kilkunastoletni okres względnego bezpieczeństwa miasta (aczkolwiek szereg razy występowały zagrożenia, jednak wykonane zbiorniki oraz odpowiednie działania interwencyjne pozwoliły je wyeliminować). W aspekcie lokalizacji inwestycji zrealizowany program nie był zrównoważony i został podporządkowany lokalizacji zdarzeń w 2001 r., zlekceważono inne kierunki, na których rozwinęła się sytuacja w 2016 r. Stąd znaczenie kompleksowych programów, np. wspomniana już wcześniej „Bydgoska retencja+2050”, pozwalających poprzez symulacje definiować różne scenariusze przyszłego rozwoju zjawisk i odpowiednio modyfikować istniejące systemy.
Modelowanie sieci
Zasadnicze trudności mogą wystąpić już na etapie poznania stanu istniejącego – ze względu na to, że przez ok. 30 lat praktycznie zrezygnowano z przygotowania dokumentacji powykonawczej (powszechne rozliczenie ryczałtowe) oraz wielokrotne zmiany strukturalne „przedsiębiorstw” szereg eksploatatorów może w ogóle nie dysponować żadną dokumentacją projektową, ale jedynie fakturami rozliczeniowymi. Wprawdzie wielu z nich stara się uzupełniać materiały, jednak informacje dla potrzeb modelowania sieci będą wymagały korekt. W przypadku sieci ciśnieniowych obok trasy potrzebne jest sprawdzenie rodzaju materiału (polowy pomiar szorstkości rur) oraz rzeczywistych średnic. Zwraca uwagę możliwość występowania istotnych różnic pomiędzy rzeczywistą (pomierzoną) szorstkością a wskaźnikami katalogowymi.
Charakterystyczna sytuacja wystąpiła w jednej z gdańskich ulic, gdzie wg nazwy zadania inwestycyjnego miała znajdować się magistrala Ø350mm. W rzeczywistości była to jednak tylko robocza nazwa zadania inwestycyjnego, w ramach którego powstały również przewody Ø300 – Ø200mm, których obecności nikt nie spodziewał się. Występują również sytuacje, gdy wcześniej istniejące przewody wymieniono bez korekt informacji – w skrajnym przypadku przy planowej wymianie żelbetowego przewodu ciśnieniowego okazało się, że ktoś już to wcześniej zrobił… Sytuacja znacznie komplikuje się w przypadku sieci grawitacyjnych i grawitacyjno – ciśnieniowych. Konieczne jest wówczas rozeznanie: –– czyją własnością jest konkretny przewód,
–– co konkretnie płynie przewodem – np. czy są to wody opadowe, czy ścieki sanitarne,
–– jaki jest kierunek przepływu,
–– średnica, typ przekroju oraz materiał,
–– lokalizacja, i rodzaj armatury,
–– głębokości i spadki przewodów.
Zwraca uwagę fakt, że mówiąc o „spadku” uwzględnia się wartość średnią pomiędzy dwiema studzienkami, pomijając zaniżenia i zawyżenia na trasie mogące decydować o warunkach przepływu. Dokładne zbadanie sieci grawitacyjnej jest możliwe poprzez wykonanie pogłębionej inspekcji [2], [3] co jest mało prawdopodobne w bliskiej przyszłości w polskich realiach. Stąd efektem jest zawsze jakieś uśrednienie i tylko przybliżone zdefiniowanie miejsc krytycznych.
Biorąc pod uwagę wyniki dotychczasowych wyrywkowych analiz można się spodziewać, że konieczne będzie uzupełnienie danych (łącznie z pomiarami geodezyjnymi) o znacznej części istniejących sieci grawitacyjnych. Będzie to prawdopodobnie w poszczególnych systemach dotyczyć od kilkunastu do nawet kilkudziesięciu procent ich długości. Ponadto można spodziewać się ujawnienia szeregu dotychczas niewidocznych problemów technicznych. Dość szczególne miejsce może tu zająć, tradycyjnie przez wiele lat lekceważona, sieć kanalizacji deszczowej.
Przepływy
Rzeczywiste przepływy w sieciach wodociągowych mogą być ustalone w akceptowalnych granicach przez pomiar oraz symulacje [1]. Wprawdzie przy uwzględnieniu określonego prawdopodobieństwa opadu da się też w miarę wiarygodnie określić wielkości obciążeń coraz częściej z uwzględnieniem elementu lokalnego, ale zawsze może wystąpić opad nie mieszczący się w określonych granicach i w konsekwencji nastąpi wylanie. Stąd można przyjąć za nadrzędne to, że zdarzenia ekstremalne nie występują zbyt często i aby w związku z tym zapewnić jakiś minimalny komfort użytkownikowi, choćby korzystając z normy [2], lub wytycznej A118 [5].
Z kolei ustalenia ilościowe odnoszące się do ścieków sanitarnych są bardzo problematyczne i zagadnienie jest bardziej skomplikowane. Przede wszystkim w odniesieniu do większości emisji mają one charakter bardzo umowny – wprawdzie powszechnie dla potrzeb rozliczeniowych przyjmuje się (poza przemysłem), iż jest ona równa wielkości zużycia wody, ale trudno jest na tej podstawie wnioskować zbyt daleko. To, że w dłuższym przedziale czasu można przyjąć z pewnym przybliżeniem tę relację nie świadczy o analogiczności rozkładu w czasie przepływów.
Brak skorelowania rozkładu poboru wody i obciążeń oczyszczalni ścieków obserwowano przy okazji różnych analiz. Do podstawowych problemów należy forma ruchu w instalacjach kanalizacyjnych oraz przykanalikach i kolektorach. Wprawdzie przyjmujemy, że teoretycznie równoczesność odpływu powinna być zbliżona do poboru wody, jednak pozostaje zagadnieniem otwartym do jakiego stopnia przepływ odbywa się przez ociekanie (piony) i sączenie (poziomy). Przykładowo w trakcie próby sprawności systemu płukania przewodu Ø150 mm stwierdzono, że przepływ wody (300 dm3, zrzut ze zbiornika na wysokości ok. 2 m) po kilkunastu metrach długości przewodu spowalnia, a po ok. 50 m staje się praktycznie niewidoczny. Sączenie po dnie jest nieefektywne w aspekcie płukania, a sam przepływ bardzo poważnie różni się od zakładanego w projektach. Biorąc pod uwagę obserwacje przykanalików [3] można oczekiwać, że rzeczywiste odpływy z instalacji będą spowolnione, różniąc się od poboru wody. Zresztą zmiany wyposażenia mieszkań w okresie ostatnich ok. 30 lat prowadzą do ograniczenia intensywności odpływu ścieków w instalacjach.
Dodatkowe problemy wiążą się z częstą obecnością licznych, również w małych systemach, przepompowni ścieków. W szczególności na sieciach o mniej intensywnym obciążeniu nawet niewielka przepompownia w sposób istotny zakłóca hydraulikę poprzez długie zatrzymanie spływu. Charakterystyczny cykl pracy przepompowni skutkuje zmianami rozkładu przepływów na kolejnych odcinkach.
Ostatecznie rozkład w czasie odpływu ścieków musi różnić się istotnie od analogicznego rozkładu poboru wody. Ewentualne podobieństwa będą raczej efektem przypadku i bez przeprowadzenia pomiaru przepływów ścieków trudno jest oczekiwać pozytywnego efektu symulacji prowadzonych w oparciu o analizy poboru wody. Równocześnie rozkłady będą mieć indywidualny charakter dla danego systemu oraz okresu ich opracowania. To co można zaakceptować jako bazę ogólnych kalkulacji oraz rozliczeń finansowych nie może stanowić podstawy do precyzyjnych analiz modelowych.
Podsumowanie
Niezależnie od wszystkich zastrzeżeń trzeba podkreślić celowość i konieczność wykorzystywania nowych technik przy projektowaniu oraz analizowaniu istniejących systemów sieciowych. Analizując wyniki symulacji trzeba jednak zdawać sobie sprawę z istniejących braków w zakresie podstawowych informacji oraz znaczenia czynnika przypadku.
Nie można przy tym ulec magii dokładności obliczeń i bezkrytycznie przyjmować ich wyników. Ponadto w odniesieniu do zjawisk meteorologicznych trzeba pamiętać o tym, że ich znajomość jest nadal niewystarczająca. Największe problemy stwarzają zawsze zdarzenia wcześniej nie obserwowane (nie oznacza to, że nie wystąpiły one wcześniej – w miarę wiarygodne obserwacje meteorologiczne pochodzą dopiero z okresu ok. 100 ostatnich lat). Zjawiska opadowe dość systematycznie obserwowane w okresie ostatnich 20 lat są jednoznacznie niezgodne z szeregiem wcześniejszych założeń traktowanych w charakterze pewnika, stąd np. znaczenie doprecyzowania już tylko samej definicji „powodzi” w [8].
B I B L I O G R A F I A
[1] Kulbik M.: Komputerowa symulacja i badania terenowe miejskich systemów wodociągowych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, s. Monografie, Gdańsk 2004
[2] PN-EN 752: Zewnętrzne systemy kanalizacyjne
[3] Raganowicz A.: Analiza stanu kanalizacyjnych przyłączy kamionkowych. Instal 4/2013
[4] Raganowicz A.: Analiza uszkodzeń kamionkowej sieci sanitarnej. Instal 9/2013
[5] Schmitt T.: „Komentarz do ATV-A118 Hydrauliczne wymiarowanie systemów odwadniających”. DWA Hennef 2000, wersja polskojęzyczna Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa
[6] Suligowski Z., Fudala – Książek S.: Wykonanie i odbiór sieci kanalizacyjnych. Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa 2016
[7] Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r „Prawo wodne”, Dziennik Ustaw 2017, poz. 1566
[8] www.retencja.pl
Rola edukacji w programowaniu alternatywnych rozwiązań zagospodarowania wód opadowych
Wprowadzenie
Zagadnienie zagospodarowania wód opadowych nie jest nową kwestią. Problem ten istnieje od wielu wieków – jeżeli nie od początku istnienia człowieka, to z pewnością pojawił się wraz z pierwszymi budowlami. Już w starożytności wprowadzano różne rozwiązania mające na celu odprowadzenie wód opadowych z dachów budowli bądź zagospodarowanie wody deszczowej jako źródła wody do picia. Dowodem na to mogą być choćby rzygacze, nazywane także gargulcami lub plwaczami. Ich zadaniem było (i jest) odprowadzenie wód opadowych poza lico muru budynku. Najstarszymi znanymi przykładami rzygaczy są te z Egiptu, z czasów faraona Niuserre (2450 – 2325 p.n.e.), a więc sprzed ponad 4000 lat [1]. Także od starożytności znane są już zbiorniki podziemne, nazywane cysternami, gromadzące wody opadowe jako źródło zaopatrzenia w wodę do picia. Ich pojemność sięgała nawet wielu tysięcy metrów sześciennych [2].
Jednak pomimo wielowiekowej historii gospodarki wodami deszczowymi, zagadnienie to nadal stwarza problemy. Jest to związane między innymi z zachodzącymi zmianami klimatycznymi oraz postępującą urbanizacją terenów połączoną z równoczesnym wzrostem wartości współczynnika spływu.
W zagospodarowaniu wód opadowych w Polsce ciągle dominuje XIX – wieczna zasada „końca rury” – polegająca na jak najszybszym odprowadzeniu tychże wód poza miasto [3]. Takie działania, szczególnie w dużych miastach z zabytkowymi dzielnicami zlokalizowanymi centralnie, nie powinny być rozwiązaniem docelowym. Wprowadzanie kanałów deszczowych, zwiększanie ich średnicy czy budowa zbiorników sieciowych retencyjnych nierzadko są niemożliwe. Z tych właśnie względów niezwykle istotna staje się świadomość, jakimi innymi możliwościami dysponujemy w tym zakresie. Każda zmiana, ewolucja działań w określonym kierunku, powiązana jest z wcześniejszą edukacją w tym zakresie i propagowaniem wiedzy. Zaznaczyć należy, iż edukacja ta nie dotyczy jedynie dzieci, jak często jest to błędnie przypisywane tylko do tej grupy wiekowej, ale także dorosłych i emerytów. Powinna ona dotyczyć także zróżnicowanych grup zawodowych i społecznych. Prowadzona w takim zakresie może zacząć przynosić wymierne korzyści.
Odbiorcy edukacji
Niezmiernie istotne jest, aby dokładnie określić grupę docelową planowanej edukacji. Jest to kluczowe zagadnienie z uwagi na stosowane metody i formy edukacji, a także właściwe przygotowanie programu. Jednym z najpowszechniejszych podziałów odbiorców edukacji jest wprowadzenie przedziałów wiekowych. Rozróżnić można wówczas edukację dzieci, młodzieży, dorosłych i emerytów, zaś wśród dzieci i młodzieży można dołączyć dodatkowe podziały, na przykład na klasy w szkole czy grupy w przedszkolu.
W przypadku ściśle określonego tematu edukacji, czyli sposobów zagospodarowania wód opadowych, ważna jest także grupa zawodowa, do której należą odbiorcy. Każda z grup różnić się będzie wymaganiami w zakresie programu kształcenia. Na inne aspekty zwracać będą uwagę architekci, inne interesować będą inżynierów sanitarnych, zaś jeszcze inne urzędników. Wśród grup zawodowych, dla których alternatywne sposoby zagospodarowania wód opadowych w mieście należą do zakresu ich zainteresowań, można wyróżnić inżynierów sanitarnych i projektantów branży sanitarnej, urbanistów (planistów przestrzennych), architektów, projektantów zieleni. Dołączyć można do nich także naukowców, pracowników przedsiębiorstw wodociągowo – kanalizacyjnych i gospodarki komunalnej oraz zarządów infrastruktury komunalnej, a także urzędników administracji publicznej oraz osoby zajmujące się szeroko pojętą ochroną środowiska. Niezwykle ważne jest, aby temat gospodarki wodami opadowymi i możliwości alternatywnych sposobów zagospodarowania wód deszczowych poruszany był nie tylko w procesie kształcenia, ale także podczas pracy zawodowej (np. w trakcie szkoleń) wśród każdej z wymienionych grup.
Grupą docelową edukacji dotyczącej nowoczesnej gospodarki wodami opadowymi mogą też być różne grupy społeczne. Z uwzględnieniem różnych podziałów grup społecznych, mogą to być grupy formalne, zarówno ekskluzywne, jak i inkluzywne, małe i duże, częściej grupy wtórne niż pierwotne. Pośród nich wyróżnić można takie grupy, jak na przykład: administrację, społeczność lokalną, mieszkańców osiedla czy szkoły, różne stowarzyszenia i partie polityczne. W zależności od grupy społecznej, specyfika szkolenia będzie różna.
Możliwe sposoby prowadzenia edukacji
Działania edukacyjne w zakresie propagowania stosowania alternatywnych form zagospodarowania wód opadowych mogą być prowadzone przy wykorzystaniu różnych metod nauczania i form pracy. W przypadku problematyki zagospodarowania wód opadowych zastosowanie znaleźć mogą prawie wszystkie metody nauczania, a są to zgodnie z klasyfikacją z [4, 5] metody podające, problemowe, eksponujące, programowane, jak i praktyczne. Wśród form pracy na szczególną uwagę oprócz pracy indywidualnej czy zespołowej zasługuje wycieczka. Może być ona szczególnie przydatna na poziomie szkoły podstawowej i średniej. Umożliwi pokazanie alternatywnych form zagospodarowania wód opadowych w postaci na przykład zielonych dachów. W dużych miastach, jak na przykład: Kraków, Warszawa czy Lublin, istnieją ogólnodostępne zielone dachy (m.in. dach Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego), które mogą być celem takiej wycieczki.
Uczestnicy panelu dyskusyjnego towarzyszącego konferencji GWOR 2019 w Zakopanem, źródło: inżynieria.com
Pośród metod nauczania stosowanych przy edukacji w zakresie gospodarki wodami opadowymi wyróżnić można różnego rodzaju wykłady, prezentacje, seminaria, dyskusje (m.in. panelowe, konferencyjne) czy projektowanie i konkurs. Większość z wymienionych metod stosowana jest w uczelniach wyższych. Realizacja działań edukacyjnych może też odbywać się poprzez szkolenia, warsztaty i konferencje. Wybór metod i form uzależniony jest głównie od grupy docelowej. Istotne jest, aby nie ograniczać się do pojedynczych metod.
Wśród działań edukacyjnych prowadzonych w zakresie propagowania alternatywnych sposobów zagospodarowania wód opadowych można wymienić wiele przykładów wymienionych wyżej sposobów prowadzenia edukacji. Poniżej przytoczono tylko kilka z nich. Konferencje mogą być wydarzeniami jednorazowymi bądź cyklicznymi. Przykładem pierwszego z wymienionych rodzajów może być konferencja zorganizowana przez Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych w 2016 roku pod nazwą „Błękitno – zielona infrastruktura w miastach”. Odbyła się ona w Międzynarodowym Centrum Kongresowym w Katowicach w ramach Międzynarodowych Targów Technologii i Produktów dla Zrównoważonego Rozwoju i Usług Komunalnych POL-ECO-SYSTEM Silesia. Z kolei przykładem konferencji odbywającej się cyklicznie może być wydarzenie pod nazwą GWOR. Są to konferencje dotyczące gospodarowania wodami opadowymi i roztopowymi (stąd nazwa). Odbywają się one od 2016 r. w Zakopanem, a oprócz samej konferencji, edukacja jest tam realizowana poprzez warsztaty, panele dyskusyjne i wystawy. Innym przykładem cyklicznej konferencji dotyczącej wód deszczowych jest konferencja STORMWATER odbywająca się corocznie od 2017 roku w Gdańsku.
Pośród seminariów dotyczących omawianej problematyki wymienić można takie wydarzenia jak seminarium naukowo- techniczne „Adaptacja Miasta Krakowa do zmian klimatu. Bezpieczeństwo powodziowe Krakowa – działania planistyczne, projektowe i inwestycyjne” zorganizowane w 2019 roku w Politechnice Krakowskiej przez Wydział Inżynierii Środowiska PK, Państwowe Gospodarstwo Wodne Wody Polskie – Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie oraz Wydział Gospodarki Komunalnej Urzędu Miasta Krakowa i seminarium „Zielone dachy jako narzędzie adaptacji do zmian klimatu dla obszarów miejskich” odbywające się w ramach projektu GRAD promującego zielone dachy i żyjące ściany jako narzędzia do adaptacji do zmian klimatu. Drugie z wymienionych seminariów zostało zorganizowane przez Stowarzyszenie Gmin Polska Sieć „Energie Cités” (PNEC), a dodatkowo towarzyszyły mu także warsztaty.
Edukacja dotycząca alternatywnych systemów zagospodarowania wód deszczowych może odbywać się także przy wykorzystaniu technologii informatycznych, czyli poprzez e – learning bądź m – learning, choć skuteczniejsza może okazać się metoda hybrydowa b – learningu (blended – learning). Tu pojawia się wspomniane już wcześniej dostosowanie metody i formy kształcenia do grupy docelowej. M – learning poprzez zastosowanie technologii mobilnych (smartfonów, tabletów) dostosowuje się do przyzwyczajeń najmłodszego pokolenia. W dobie wszechobecnego Internetu warto wspomnieć także o roli portali internetowych. Tutaj przykładem może być portal Zielona infrastruktura.pl [6]. Jest on źródłem informacji o aktualnych wydarzeniach związanych m.in. z adaptacją do zmian klimatu, zagospodarowaniem wód opadowych i miejską wyspą ciepła.
Sposobem prowadzenia edukacji mogą być również konkursy i różnego rodzaju akcje. Mogą być one prowadzone w internecie lub przy wykorzystaniu bardziej tradycyjnych form przekazu (plakaty, ogłoszenia i artykuły w prasie). Jako przykłady związane z alternatywnymi formami zagospodarowania wód opadowych poprzez propagowanie zieleni w mieście można podać konkursy na ogród i pnącze organizowane przez Pracownię Animacji Ekologicznej Ośrodka Kultury im. Cypriana Kamila Norwida w Krakowie. Są one organizowane od 24 lat pod nazwą: Ogrody sąsiedzkie i Pnącza dla Krakowa [7]. Interesującym rozwiązaniem był też konkurs organizowany przez Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji we Wrocławiu pod hasłem #zlapdeszcz na najlepsze zdjęcie przedstawiające działania, instalacje bądź projekty proekologiczne realizowane przez wrocławian [8]. Aktualnie dostępna jest galeria pokonkursowa [9]. Wartą wymienienia jest także akcja pod nazwą #ArchitekcidlaKlimatu rozpoczęta przez Koło Architektury Zrównoważonej Oddziału Warszawskiego SARP. W sformułowanej deklaracji [10] jest mowa, pośród innych zagadnień dotyczących zrównoważonego rozwoju, także o zagospodarowaniu wód opadowych. Autorzy oraz wszyscy, którzy zdecydują się poprzeć akcję deklarują, iż dołożą wszelkich starań, aby kształtowane przez nich środowisko zbudowane rozsądnie i odpowiedzialnie gospodarowało zasobami wody, co obejmuje m.in. retencję wód opadowych. Także wszelkiego rodzaju programy dotujące oferowane głównie przez urzędy miejskie można uznać za pewnego rodzaju sposób na zainicjowanie edukacji. Chęć otrzymania dofinansowania przez mieszkańców zmusza ich do rozszerzenia wiedzy koniecznej do otrzymania dotacji.
Jednym z efektywnych sposobów edukacji są również wystawy, towarzyszące zwykle takim wydarzeniom, jak konferencje. Targi branżowe także można zaliczyć do rozwiązań służących edukacji.
Instytucje, organizacje i inne jednostki prowadzące edukację dotyczącą gospodarki wodami opadowymi
Edukacja dotycząca racjonalnej gospodarki wodami opadowymi może i powinna być prowadzona przez szkoły. Dotyczy to zarówno szkolnictwa wyższego, jak i szkół średnich oraz podstawowych, a także przedszkoli. Dołączyć można także do tej listy świetlice środowiskowe. Jednak nie są to jedyne instytucje prowadzące bądź mogące prowadzić tego typu działania. Wśród innych instytucji zajmujących się edukacją w zakresie zagospodarowania wód opadowych wymienić można przedsiębiorstwa wodociągowo – kanalizacyjne i urzędy miast, a także różnego rodzaju stowarzyszenia.
Edukacja w szkołach i przedszkolach
W szkołach podstawowych i średnich treści dotyczące zagospodarowania wód opadowych mogą pojawiać się incydentalnie w ramach zajęć z niektórych przedmiotów programowych. Zagadnienia te mogą pojawiać się także na lekcjach wychowawczych czy dodatkowych zajęciach. Ponadto zarówno w szkołach, jak i przedszkolach mogą być organizowane wycieczki. Cele takich eskapad mogą być różne w zależności od wieku dzieci i młodzieży. W przypadku starszych dzieci może to być wycieczka np. do Centrum Nauki Kopernik czy Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego czy innych obiektów użyteczności publicznej, których dachy zagospodarowane są poprzez ogólnodostępne ogrody dachowe czy zielone dachy. Także w trakcie wizyt na imprezach typu Festiwale Nauki czy Noce Naukowców istnieje możliwość przekazywania wiedzy dotyczącej problemu wód opadowych. Jednak pomimo to, zakres wiedzy dotyczący zachodzących zmian klimatycznych i problemów z gospodarką wodami opadowymi wydaje się nadal zbyt ograniczony w edukacji szkolnej i przedszkolnej. Z tego właśnie względu Fundacja Instytut na rzecz Ekorozwoju wraz z innymi podmiotami wystąpiła w kwietniu 2019 roku z petycją do Ministra Edukacji Narodowej i Ministra Środowiska o poszerzenie zakresu nauki szkolnej o aktualne problemy środowiska naturalnego, w szczególności dotyczące zmian klimatu. Zadeklarowała ona również współpracę oraz pomoc przy wdrażaniu programu edukacji ekologicznej w szkołach i przedszkolach.
Edukacja na uczelni
W ramach szkolnictwa wyższego edukacja dotycząca zagospodarowania wód opadowych prowadzona jest poprzez wybrane moduły bądź ich fragmenty. Przykładami tutaj mogą być takie moduły jak Zarządzanie wodami opadowymi w Akademii Górniczo – Hutniczej [11] czy Zagospodarowanie i oczyszczanie ścieków opadowych w Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie [12] oraz Zagospodarowanie wód opadowych z Uniwersytetu Techniczno – Przyrodniczego w Bydgoszczy [13]. Tematyka gospodarki wodami opadowymi poruszana jest także między innymi w części modułów Usuwanie ścieków, Błękitno – zielona infrastruktura i angielskojęzycznego Water supply and sewerage prowadzonych w Politechnice Krakowskiej. Tego typu tematyka dotyczy głównie kierunków Inżynieria środowiska, ale pojawia się także w innych – np. na kierunku Gospodarowanie zasobami naturalnymi (Uniwersytet Techniczno – Przyrodniczy w Bydgoszczy) czy Inżynierii czystego powietrza (Politechnika Krakowska). Tworzone są także kierunki szczególnie dedykowane problematyce zmian klimatu i zagospodarowania wód opadowych w miastach. Przykładem takiego kierunku jest uruchomiona w Politechnice Krakowskiej w 2019 roku Inżynieria i gospodarka wodna.
Edukacja w uczelni to jednak nie tylko zajęcia programowe. Oprócz standardowego programu nauczania edukacja wśród studentów prowadzona jest między innymi w ramach zajęć Studenckich Kół Naukowych. Przykładem tu może być Studenckie Koło Inżynierii Sanitarnej w Zrównoważonym Rozwoju działające w Politechnice Krakowskiej. Jako cel jednej z wypraw naukowych studenci obrali wizytę w Stacji Filtrów w Warszawie z wielkopowierzchniowym zielonym dachem w samym centrum miasta oraz oglądanie ogrodu dachowego Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego. To tylko jedna z wielu możliwości, jakie uczelnie mogą oferować swoim studentom w ramach zajęć dodatkowych. Innym przykładem działań edukacyjnych uczelni, które w przyszłości może być wykorzystane do propagowania wiedzy z zakresu alternatywnych form zagospodarowania wód opadowych jest cykl szkoleń „Środy techniczne WIŚiE PK”. W ramach tego cyklu w każdą środę roku akademickiego w południe zaplanowano przerwę o długości półtorej godziny dla studentów wszystkich kierunków Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej. Przerwa ta przeznaczona jest właśnie na szkolenia rozszerzające klasyczną ofertę dydaktyczną Wydziału.
Edukacja prowadzona przez uczelnie może być skierowana nie tylko do studentów. Jako przykłady można podać takie działania, jak Uniwersytety dla dzieci czy coroczne Festiwale Nauki. Tego typu działania mogą również w przyszłości być platformą przekazywania wiedzy dotyczącej problemów gospodarki wodami opadowymi. Jednym z eksperymentów przedstawianych podczas krakowskiego Festiwalu Nauki był pokaz obrazujący powódź w mieście związaną z postępującą urbanizacją miasta i zwiększaniem już i tak wysokiego współczynnika spływu. Specjalnie przygotowana prezentacja pozwoliła dzieciom poznać przyczyny tego zjawiska i sposoby jego mitygacji.
Inne jednostki prowadzące edukację
Edukacja w zakresie alternatywnych form zagospodarowania wód opadowych jest, jak również może być, prowadzona nie tylko przez szkoły czy uczelnie. Pośród innych jednostek prowadzących tego typu edukację można wyróżnić różne stowarzyszenia, przedsiębiorstwa wodociągowo – kanalizacyjne, a zwłaszcza ich działy PR (public relations). Z kolei urzędy miast i gmin są jednostkami, które mogłyby być, z uwagi na postępujące zmiany klimatyczne i konieczność adaptacji do tych zmian, zaangażowane w tego typu szkolenia skierowane do mieszkańców i inwestorów.
Pośród stowarzyszeń, zrzeszeń i izb prowadzących już edukację dotyczącą problemów związanych z wodami opadowymi wymienić można wspomniane już wcześniej Stowarzyszenie Gmin Polska Sieć „Energie Cités” (PNEC), a także Krakowski Oddział Polskiego Zrzeszenia Inżynierów i Techników Sanitarnych (PZITS) wraz z Małopolską Okręgową Izbą Inżynierów Budownictwa (MOIIB). Dwie ostatnie organizacje prowadzą regularne otwarte szkolenia dla projektantów i innych zainteresowanych, pośród których znajdują się również seminaria dotyczące wód opadowych. Do tej
Budynek laboratorium „Wodociągów Sądeckich”, na którego dachu planowany jest zielony taras z przeznaczeniem na cele badawcze wód opadowych
pory odbyły się już wykłady dotyczące błękitno – zielonej infrastruktury, modelowania kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej, stosowania nowoczesnych narzędzi informatycznych w gospodarowaniu wodami opadowymi, a także stosowania zbiorników i kanałów retencyjnych oraz systemów odzysku wody deszczowej dla budynków biurowych.
Przedsiębiorstwa wodociągowe już biorą, bądź planują aktywny udział w edukacji związanej z gospodarowaniem wodami deszczowymi. Tu przykładem może być konkurs #zlapdeszcz zorganizowany przez wrocławskie wodociągi, a związany z pilotażowym programem dotacyjnym „Złap deszcz” Urzędu Miejskiego Wrocławia. Biuro Wody i Energii tegoż urzędu zaproponowało właśnie taki program w sierpniu 2019 roku. Efektem jest powstanie kilkudziesięciu realizacji alternatywnych sposobów zagospodarowania wód opadowych. Najczęściej wybierane przez mieszkańców były zbiorniki podziemne i naziemne, ale powstaną także ogrody deszczowe i studnie chłonne [14]. Edukacja dotycząca zagospodarowania wód opadowych prowadzona jest także przy okazji projektu „Deszcz to zysk” będącego inwestycją miasta Bydgoszcz realizowaną przez spółkę Miejskie Wodociągi i Kanalizacja. Na stronie projektu [15] mieszkańcy mogą zapoznać się z różnego rodzaju rozwiązaniami dotyczącymi właśnie zagospodarowania wód opadowych. Jeszcze inną inicjatywą w zakresie edukacji jest wniosek „Sądeckich Wodociągów” do Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie na realizację przedsięwzięcia pod nazwą Sądeckie Centrum Edukacji Ekologicznej „Akademia Wodnika” w Nowym Sączu. Został on złożony w ramach programu priorytetowego „Międzydziedzinowa Edukacja Ekologiczna”. W „Akademii Wodnika” zaplanowano zajęcia dla wszystkich grup społecznych: przedszkolaków, dzieci klas I-IV, dzieci klas V-VIII, uczniów szkół ponadpodstawowych, studentów szkół wyższych oraz osób dorosłych (w tym: nauczycieli, studentów Uniwersytetów III Wieku, kadry inżynieryjno- technicznej). Przewidziano także zadania prowadzone przez Koło Zakładowe PZITS. Edukacja miałaby być prowadzona w formie warsztatów, laboratoriów oraz w formie pokazów (część muzealna), a zajęcia prowadzone byłyby głównie przez specjalnie do tego celu zatrudnionych Edukatorów. Ponadto, w ramach Sądeckiego Centrum Edukacji przewidziano również miejsce na prowadzenie badań naukowych przez pracowników Działu Badań i Rozwoju we współpracy z pracownikami naukowymi uczelni wyższych. Alternatywne sposoby zagospodarowania wód opadowych byłyby jednym z wiodących tematów działań edukacyjnych Akademii, a w ramach jej realizacji planowano powstanie zielonego dachu i zielonych ścian na budynkach spółki.
Rola edukacji w programowaniu alternatywnych rozwiązań zagospodarowania wód opadowych
Edukacja w programowaniu alternatywnych rozwiązań zagospodarowania wód opadowych w chwili obecnej ma kluczowe znaczenie. Pojawienie się propozycji alternatywnych form zagospodarowania „deszczówki” uwarunkowane jest tym, aby osoby decyzyjne w tym zakresie wiedziały o istnieniu takiego czy innego sposobu, znały jego zalety i ewentualne wady, były świadome kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych z nim związanych. Tylko dobra znajomość tych aspektów dla każdego z rozważanych rozwiązań pozwoli w przyszłości na dokonanie świadomego wyboru spośród dostępnych opcji. Do tego z kolei potrzebna jest właśnie odpowiednia edukacja skierowana do różnych grup zawodowych, bo decyzje w tym zakresie podejmowane są właśnie na różnych szczeblach i przez różne osoby czy gremia. Nie można wyróżnić tylko jednej grupy zawodowej bądź społecznej podejmującej decyzje w tym zakresie. Dotyczy to choćby właścicieli nieruchomości, deweloperów czy urzędników.
Istotne także jest zainicjowanie do podejmowania decyzji, zaproponowanie innych opcji niż standardowe. Edukacja ma szczególne znaczenie w przypadku innowacyjnych, mniej rozpowszechnionych rozwiązań. Ważna jest także akceptacja mieszkańców dla planowanych rozwiązań w tym zakresie, a tu znowu pojawia się rola edukacji.
Podkreślić należy, iż aby w pełni świadomie zaakceptować i zastosować jedno z rozwiązań nowoczesnej gospodarki wodami opadowymi, trzeba wiedzieć o istnieniu tego sposobu, znać zasady projektowania, stosowania i eksploatacji, a także ograniczenia. Proces ten nie dotyczy zwykle jednej osoby, a zespołu ludzi połączonych w procesie inwestycyjnym. Możliwość realizacji jest uwarunkowana właśnie przez prowadzoną uprzednio edukację.
Efekty edukacji
W przypadku szkół i uczelni powszechnie używane jest określanie efektów kształcenia. Dotyczy ono zarówno wiedzy, jak też umiejętności i kompetencji społecznych. Uczeń i student po ukończonym kursie posiada wiedzę i jest gotowy do podejmowania działań. Jednak w programowaniu alternatywnych form zagospodarowania wód opadowych oczekuje się efektów w postaci ich zastosowań w przestrzeni miejskiej. Efekty tego rodzaju edukacji można podzielić na te już teraz uzyskiwane, czyli prawie natychmiastowe (jak w przypadku miejskich konkursów czy akcji z dofinansowaniem), ale także te dopiero spodziewane, na które należy jeszcze poczekać. Dotacje i konkursy dla mieszkańców umożliwiają uzyskanie policzalnych efektów tego typu edukacji w postaci konkretnych zastosowań – zbiorników na wodę deszczową czy zaaranżowanie ogrodu bądź ściany zielonej w postaci pnączy. Na efekty pozostałych sposobów edukacji, podnoszących świadomość w zakresie możliwości stosowania różnych form gospodarowania wodami opadowymi, rozszerzających wiedzę na ich temat, a także ułatwiających ich projektowanie należy niestety poczekać. Osiągnięte zostaną one w krótszej bądź dłuższej perspektywie. Będą to już programy, plany oraz konkretne decyzje o podjęciu inwestycji. Jednak to wcześniejsza edukacja warunkuje ich powstanie.
Proponowane kierunki edukacji w zakresie gospodarki wodami opadowymi
W rozdziałach wcześniejszych omówiono różne sposoby prowadzenia edukacji dotyczącej problemu wód opadowych. Oprócz wymienionych rozwiązań, dobrą perspektywą w zakresie edukacji dotyczącej nowoczesnego zagospodarowania wód opadowych wydaje się wykorzystanie jednej z najnowszych form uczenia się na odległość (d –learningu), a mianowicie masowych otwartych kursów online – z ang. MOOC (massive open online courses). Interesującym rozwiązaniem mogłoby okazać się powołanie Centrum Edukacji o Wodach Opadowych CEWO na wzór istniejących podobnych instytucji w innych dziedzinach (np. Centrum Edukacji Lotniczej CEL), choć cel edukacji byłby zupełnie inny. Stworzenie Muzeum Wód Opadowych również mogłoby być ciekawym pomysłem.
Podsumowanie i wnioski
Właściwa edukacja ma udział w wyznaczaniu przyszłych kierunków działań w zakresie stosowania alternatywnych – do metody „końca rury” – sposobów zagospodarowania wód opadowych. Jest niezbędna w programowaniu alternatywnych rozwiązań zagospodarowania „deszczówki”. Wymienione w artykule działania to oczywiście tylko przykłady wielu akcji podejmowanych przez różne podmioty w Polsce. Jednak w dobie zachodzących zmian klimatycznych, obserwując powolny proces adaptacji miast do tych zmian, można stwierdzić, iż liczba działań edukacyjnych i zwiększających świadomość społeczeństwa w tym zakresie jest wciąż niewystarczająca. Z tego względu warta podkreślenia jest konieczność przeanalizowania dostępnych sposobów edukacji, ustalenie jej grup docelowych i rozpoczęcie bądź zintensyfikowanie prowadzonych już działań w tym obszarze. Istotne jest, aby edukacja prowadzona była we właściwy sposób, bo tylko wtedy będzie generować oczekiwane efekty.
L I T E R AT U R A
[1] Wijas – Grocholska E. „Rzygacze”, Dachy nr 10 (166), 2013
[2] Geiger W., Dreiseitl H. „Nowe sposoby odprowadzania wód deszczowych” Oficyna Wydawnicza Projprzem – EKO, Bydgoszcz 1999
[3] Kowalczak P. „Zintegrowana gospodarka wodna na obszarach zurbanizowanych” Pro- DRUK Poznań 2016
[4] Dziurzyńska – Pyrsz B., Korabik M., Łubocka J., Sroka W., Tarka R. „Specyfikacja metod prowadzenia zajęć”, Uniwersytet Wrocławski, Wydział Nauk o Ziemi i Kształtowaniu Środowiska, Wrocław 2011
[5] Szlosek F. „Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych, ITE, Radom 1995
[6] http://zielonainfrastruktura.pl/
[7] Urbańska – Kłapa E. Konkursy na ogród i pnącze Krakowa 2019, Kraków.pl, nr 7 (239), 10 kwietnia 2019 r.
[8] https://sozosfera.pl/woda/zlap-deszcz-konkurs- dla-wroclawia
[9] https://www.mpwik.wroc.pl/?s=zlap+deszcz& lang=pl
[10] https://sarp.warszawa.pl
[11] https://syllabuskrk.agh.edu.pl /2017-2018/ pl/magnesite/study_plans/ stacjonarneinzynieria- srodowiska-inzynieria-wodna/ module/dis-2-207-iw-s-zarzadzanie- wodami- opadowymi
[12] http://wbis.sggw.pl/wp-content/uploads/ IS_2st_z_ZAGOSPODAROWANIE_ OCZYSZCZANIE _%C5%9ACIEK% C3%93W_OPADOWYCH.pdf
[13] https://whbz.utp.edu.pl/index.php/pl/karty- przedmiotow-sylabusy-r-a-2019-2020/ gospodarowanie-zasobami-naturalnymi/ sylabusy
[14] https://www.wroclaw.pl/srodowisko/zlapdeszcz
[15] https://deszcztozysk.bydgoszcz.pl/zastosowania/ – edukacja mieszkańców – konkurs na zielone ogrody – edukacja prowadzona przez przedsiębiorstwa wodociągowe Nowy Sacz Akademia Wodnika