Zbiornik Czaniec

Autorzy: Dr Robert Machowski, Prof. dr hab. Mariusz Rzętała

ENCYKLOPEDIA WOJEWÓDZTWA ŚLĄSKIEGO

TOM: 8 (2021)

Rys. 1. Lokalizacja zbiornika Czaniec: 1 – zbiorniki wodne, 2 – cieki powierzchniowe, 3 – zapory czołowe, 4 – zapory boczne, obwałowania, 5 – ważniejsze drogi, 6 – granice jednostek administracyjnych, 7 – hydroelektrownie, 8 – ważniejsze urządzenia hydrotechniczne – jazy, upusty, ujęcia wody.

Zbiornik Czaniec położony jest w południowej części województwa śląskiego (rys. 1). Został wybudowany w latach 1962-1967 poniżej zbiornika Międzybrodzkiego jako ostatni obiekt w kaskadzie Soły (fot. 1). Zbiornik Czaniec, jak i pozostałe obiekty kaskady, znajduje się w środkowej części zlewni Soły, rzeki uchodzącej do Wisły poniżej Oświęcimia, już na terenie województwa małopolskiego. Prace budowlane nad zbiornikiem prowadzone były równolegle z budową zbiornika Tresna. Obydwa zbiorniki oddano do użytkowania w tym samym czasie. Jezioro Czanieckie zostało zaprojektowane jako obiekt, którego głównym zadaniem miało być wyrównywanie dobowych przepływów Soły, poniżej kaskady zbiorników, co gwarantowało kompleksowe gospodarowanie zasobami wodnymi tej rzeki.

Pod względem fizycznogeograficznym zbiornik Czaniec w całości znajduje się w mezoregionie Pogórze Śląskie, który stanowi część makroregionu Beskidy Zachodnie. Jednostką nadrzędną jest podprowincja Zewnętrzne Karpaty Zachodnie, należące do prowincji Karpaty Zachodnie z Podkarpaciem. Zbiornik położony jest w miejscu, gdzie dolina Soły jest wypłaszczona i wyraźnie się rozszerza, dlatego też do ograniczenia powierzchni zalewu konieczne było wykonanie poza zaporą czołową szeregu dodatkowych umocnień.

Pod względem administracyjnym zbiornik w całości położony jest we wschodniej części powiatu bielskiego, na terenie gminy Porąbka. Po jego wschodniej stronie rozpościera się luźna zabudowa wsi Porąbka. W sąsiedztwie jeziora znajdują się również wsie: Czaniec, Kobiernice i Bujaków. Wzdłuż zachodnich brzegów zbiornika przebiega droga wojewódzka nr 948 łącząca miasta Żywiec na południu i Oświęcim na północy.

Geneza, morfometria i zabudowa hydrotechniczna

Fot. 1. Zbiornik Czaniec – widok z góry Żar (fot. M. Rzętała).

Koncepcja budowy zbiornika w Czańcu została przedstawiona w dwóch wersjach w 1958 r. Ostatecznie zdecydowano się na realizację wariantu z możliwością dobowego wyrównywania przepływu pochodzącego ze zbiornika Porąbka. W zaporze nie uwzględniono zainstalowania elektrowni wodnej. Nadzór nad budową zbiornika Czaniec objął Zarząd Inwestycji Budowy Zbiornika Wodnego w Tresnej, który został powołany w tym celu 1 stycznia 1959 r. W późniejszych latach nazwa instytucji nadzorczej ulegała zmianom. Pomimo stosunkowo niewielkiej powierzchni planowanego jeziora, przed przystąpieniem do realizacji inwestycji konieczne okazało się wywłaszczenie mieszkańców jednego gospodarstwa oraz nabycie gruntów będących w prywatnym posiadaniu. Działania te przeprowadzono w 1962 r. i już w czerwcu rozpoczęły się prace przy budowie zapory czołowej oraz obwałowań bocznych. Początkowe działania miały charakter prac ziemnych, które polegały na odpowiednim przygotowaniu podłoża. Pozyskany w ten sposób materiał został wykorzystany do usypania korpusu obwałowań. Wysokość budowli piętrzącej wynosi 6,5 m. Nieprzepuszczalny rdzeń wykonano z glin. Latem 1963 r. rozpoczęto układanie żelbetonowych płyt, które następnie łączono za pomocą betonowej spoiny. W następnych latach realizowano kolejne obiekty wchodzące w skład zabudowy hydrotechnicznej. W tym czasie wybudowano m.in. jaz wraz z zamykającymi go ruchomymi klapami, przepławkę dla ryb, a także ujęcia wód. W czasie prac nad poszczególnymi obiektami inwestycji w dolinie Soły kilkukrotnie pojawiły się wezbrania o charakterze powodziowym, które spowodowały istotne uszkodzenia na terenie budowy. Usuwanie skutków wezbrań wyraźnie spowolniło tempo prac. Końcowe odbiory techniczne odbyły się w 1967 r., jednak już rok wcześniej rozpoczęła się wstępna eksploatacja zbiornika Czaniec.

Kształt zbiornika został określony już na etapie jego projektowania. W górnej, cofkowej strefie jezioro nawiązuje do ukształtowania doliny Soły (fot. 2). Dolną, zasadniczą część jeziora wyznaczają obwałowania – czołowe i boczne (fot. 3-5). Aktualnie utrzymywane na zbiorniku stany wody warunkują przede wszystkim zasięg oddziaływania budowli hydrotechnicznych na poziom piętrzenia właśnie w strefie cofki. Zbiornik Czaniec ma wyraźnie wydłużony kształt, który zbliżony jest do trójkąta. Najszersza strefa znajduje się przy zaporze czołowej, zmniejszając się systematyczne w górę rzeki. Zbiornik zasadniczo zorientowany jest na linii południe-północ, z niewielkim odchyleniem w kierunku wschodnim. W przypadku tego typu zbiorników nieco dyskusyjną kwestią może być wyznaczenie jego zasięgu, zwłaszcza w strefie kontaktu wód rzecznych z jeziornymi. W oparciu o dane wyznaczające skrajne punkty zbiornika – zapora czołowa km 28+750 oraz zasięg jego cofki km 30+300 można stwierdzić, że długość jeziora wynosi 1,55 km, a jego szerokość w strefie przyzaporowej przekracza nieco 590 m. Długość linii brzegowej osiąga 4,9 km. Rozwinięcie linii brzegowej – wskaźnik podawany w m/ha osiąga wartość na poziomie 90,74. Maksymalna głębokość w jeziorze wynosi zaledwie 5,5 m, a wartość średnia to nieco ponad 2,4 m. Rozkład głębokości w profilu poprzecznym nawiązuje do dawnego ukształtowania dna doliny Soły. Obserwuje się również wzrost głębokości jeziora od strefy cofkowej do zapory czołowej. Powierzchnia zbiornika zależy przede wszystkim od aktualnie realizowanych założeń gospodarki wodnej. Maksymalna powierzchnia wynosi 54 ha. Podczas normalnego piętrzenia jezioro osiąga 46 ha. W czasie minimalnych stanów wody na zbiorniku jego powierzchnia spada do 26 ha (tab. 1).

Parametr	Wartość parametru
Minimalny poziom piętrzenia [m n.p.m.]	295,36
Normalny poziom piętrzenia [m n.p.m.]	296,86
Maksymalny poziom piętrzenia [m n.p.m.]	298,06
Powierzchnia zbiornika przy minimalnym poziomie piętrzenia	26 ha
Powierzchnia zbiornika przy normalnym poziomie piętrzenia	46 ha
Powierzchnia zbiornika przy maksymalnym poziomie piętrzenia	54 ha
Pojemność przy minimalnym poziomie piętrzenia (martwa)	0,16 mln m3
Pojemność przy normalnym poziomie piętrzenia	1,16 mln m3
Pojemność przy maksymalnym poziomie piętrzenia (całkowita)	1,32 mln m3
Głębokość średnia zbiornika	2,4 m
Głębokość maksymalna	5,5 m
Długość zbiornika	1,55 km
Maksymalna szerokość zbiornika	0,59 km
Współczynnik rozwinięcia linii brzegowej	90,74
Długość linii brzegowej	4,9 km

Tabela 1. Parametry morfometryczne zbiornika Czaniec w 2006 roku.

Fot. 2. Strefa cofkowa zbiornika Czaniec - widok z mostu w Porąbce (fot. M. Rzętała).

Oś zapory czołowej zbiornika Czaniec została zlokalizowana w km 28+750 biegu Soły. Zapora została podzielona jazem na część prawą i lewą. Z uwagi na płaski charakter doliny Soły konieczne było wykonanie bocznych obwałowań, po obydwu stronach koryta rzeki. Cześć zapory czołowej znajdująca się na prawo od jazu obejmuje odcinek do km 0+300, który następnie został przedłużony do km 1+588 zaporą boczną. Na lewo od jazu całkowita długość obwałowań ciągnie się do km 1+418. Korona zapory czołowej została ustalona na rzędnej 299,5 m n.p.m. Szerokość budowli piętrzącej na jej szczycie wynosi 7 m, przy czym na prawo od przyczółka jazu szerokość została zwiększona do 12 m tak aby uzyskać miejsce dla manewrujących pojazdów dowożących elementy wyposażenia zabudowy hydrotechnicznej zapory. Skarpa odwodna o nachyleniu 1:2,5 na całej długości została wyłożona płytami żelbetowymi o grubości 12 cm. Dylatacje pomiędzy nimi zostały odpowiednio zabezpieczone przed niepożądanym oddziaływaniem wód. Powyżej płyt skarpa została zabezpieczona darnina, która porasta koronę wału wąskim pasem o szerokości 30 cm. Powierzchnia zapory od strony odpowietrznej o nachyleniu 1:2 została zabezpieczona poprzez jej zadarnienie dzięki wysianiu różnych gatunków traw. Zapory boczne zbiornika w koronie posiadają szerokość 4 m i na większości swojej długości posiadają taką samą rzędną jak zapora czołowa. Na odcinku obejmującym strefę cofkową rzędna korony obwałowań systematycznie zwiększa się, nawiązując do spadków w obrębie doliny. Zarówno wzdłuż zapory czołowej, jak i bocznych obwałowań wykonano system drenażu, który zbiera i odprowadza wody przesiąkowe.

Najważniejszym elementem zabudowy hydrotechnicznej znajdującym się w obrębie zapory czołowej jest jaz, którym w normalnych warunkach następuje odpływ wód z misy jeziora. Jaz składa się z korpusu piętrzącego, który został wykonany w postaci trzech przepustów szerokich na 13 m, o lekkiej konstrukcji żelbetowej. Pomiędzy przepustami znajdują się filary o grubości 4,5 m. Dodatkowo na filarach środkowego przęsła zainstalowane zostały grzałki elektryczne podgrzewające w okresach silnych mrozów ściany filarów. Działania te mają usprawnić pracę mechanizmu klap, które znajdują się w obrębie jazu. Przed jazem w obrębie misy zbiornika wykonano nieckę wypadową, którą następuje dopływ wody do jazu. Sama niecka oraz poszczególne jej elementy zostały odpowiednio zabezpieczone i tak wyprofilowane, aby wyeliminować powstawanie wirów i prądów w obrębie jazu podczas przepływu wód powodziowych. Na przyczółkach oraz filarach jazowych znajdują się niewielkie budynki mieszczące mechanizmy, które wprawiają w ruch trzy klapy stanowiące główne zamknięcie jazu. Mogą być one poruszane za pomocą napędu elektrycznego, spalinowego lub ręcznego, przy czym największa wydajność jest cechą pierwszego źródła energii. Woda po opuszczeniu zbiornika poniżej jazu odpływa kanałem o długości 120 m i szerokości około 55 m. Na jego końcu i w części środkowej zastosowano progi zwalniające. Zarówno dno jak i zbocza kanału zostały wykonane z betonu. Poniżej drugiego progu zwalniającego na długości około 200 m zastosowano umocnienia w postaci narzutu kamiennego.

Z lewej strony w zaporze czołowej zbiornika Czaniec wybudowano tzw. przewał awaryjny. Zastosowane rozwiązania techniczne w tej części umocnień, zostały przygotowane na okoliczność braku możliwości zredukowania fali powodziowej przez położone powyżej zbiorniki Tresna i Porąbka. Przewał awaryjny powinien ulec rozmyciu w ciągu 2,75 h, po przekroczeniu poziomu wody w zbiorniku powyżej rzędnej 299,00 m n.p.m. Światło przewału wynosi 70 m, co według obliczeń zapewnia przepływ wynoszący 575 m³/s. Podczas normalnego funkcjonowania zbiornika przewał chroniony jest przed zniszczeniem przez zastosowane odpowiednie umocnienia, które przestają spełniać swe funkcje dopiero po przekroczeniu dopuszczalnego poziomu piętrzenia.

W ramach zabudowy hydrotechnicznej rozpatrywać należy wbudowaną w zaporze czołowej przepławkę dla ryb, które migrują w górę rzeki. Z uwagi na dosyć duże dobowe wahania stanów wody w zbiorniku, w konstrukcji przepławki zastosowano specjalistyczne rozwiązania techniczne. Przepławka została podzielona na pięć sekcji. W pierwszej części znajdują się trzy otwory wyjściowe o średnicy 50 cm, którymi ryby wydostają się do jeziora. Przepływ wody w poszczególnych przesmykach uzależniony jest od aktualnego stanu wody w zbiorniku i regulowany jest sterowanymi elektrycznie zasuwami. Pozostałe sekcje mają charakter żelbetowego kanału o szerokości 2 m, który podzielony został poprzecznymi ściankami tworzącymi swego rodzaju baseny. W dolnej części ścianek znajdują się otwory przesmykowe o wymiarach 40 cm x 40 cm, którymi ryby mogą swobodnie pokonywać różnice wysokości.

W obrębie zbiornika Czaniec zlokalizowano kilka obiektów hydrotechnicznych służących do ujmowania jego wód dla zaopatrzenia różnych odbiorców. W okolicy prawego przyczółka zapory czołowej znajduje się ujęcie wody dla Kęckiej Spółki Wodnej. Na obwałowaniu lewego brzegu zbiornika, znajduje się ujęcie wody dla Kobiernickich Stawów Rybnych, które funkcjonują w ramach Oświęcimskiej Spółki Wodnej. Samo ujęcie składa się ze studzienki wlotowej żelbetowej, rurociągu stalowego, wylotu żelbetowego i kanału krytego. Największe ujęcie wody, które znajduje się w zbiorniku Czaniec zaopatruje w wodę Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów w Katowicach. Ujęcie zlokalizowane jest w górnej części zbiornika, w strefie o wyraźnym przepływie wody (fot. 6). Woda pobierana jest niezależnie od stanu napełnienia zbiornika za pomocą nowoczesnych urządzeń lewarowych wyposażonych w głowice samoodpowietrzające. W charakterystycznym budynku, który ma formę wieży znajdują się dwie pionowe rury ssące, którymi następuje przepływ wody do studni zbiorczej. Z zasobów wodnych zbiornika Czaniec korzysta także spółka wodna AQUA z siedzibą w Bielsku Białej.

Cechy wód jeziornych

Fot. 3. Północny sektor zbiornika Czaniec (fot. M. Rzętała).

Wahania stanów wody i retencja jeziorna

Zbiornik Czaniec z uwagi na swe przeznaczenie odznacza się dużą dynamiką poziomów piętrzenia wody. Aby sprostać zadaniu wyrównywania przepływów Soły w kontekście szczytowej pracy elektrowni w Porąbce konieczne jest optymalne wykorzystanie pojemności misy zbiornika. Dlatego też z tych powodów stany wody w jeziorze odznaczają się dosyć dużą dobową dynamiką zmian. W tym przypadku zależność ma zasadniczo odwrotny charakter w odniesieniu do stanów wody notowanych na zbiorniku Porąbka. W sytuacji szczytowej pracy elektrowni Porąbka-Żar następuje intensywny zrzut wód ze zbiornika zlokalizowanego na szczycie góry Żar, co przekłada się na wzrost stanów wody w zbiorniku Porąbka. W tym samym czasie zbiornik Czaniec musi być gotowy na przyjęcie dużych ilości wód odpływających z Porąbki, co przekłada się na utrzymywanie niskich stanów wody. Z kolei kiedy woda pompowana jest do zbiornika górnego, co przekłada się na obniżanie stanów wody w Porąbce, w tym samym czasie poziom piętrzenia w zbiorniku Czaniec musi być na tyle wysoki aby zapewnić nieprzerwane funkcjonowanie ujęć zarówno zbiornikowych, jak i tych, które zlokalizowane są w dole rzeki. Tego typu zależności szczególnie dobrze widoczne są w lecie, kiedy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest bardzo duże. Dla zbiornika Czaniec określone zostały charakterystyczne poziomy piętrzenia. Minimalny poziom piętrzenia ustalono na rzędnej 295,36 m n.p.m. W takiej sytuacji jego pojemność określana jako martwa wynosi 0,16 mln m³. Normalny poziom piętrzenia wody wynosi 296,86 m n.p.m. W tym czasie pojemność użytkowa wzrasta o 1 mln m³ do 1,16 mln m³. Przy maksymalnym poziomie piętrzenia, który ustalono na rzędnej 298,06 m n.p.m. pojemność misy zbiornika zwiększa się o kolejne 0,16 mln m³, kiedy to pojemność całkowita wynosi 1,32 mln m³. Zakres podanych poziomów piętrzenia wskazuje, że maksymalna amplituda stanów wody wynosi 2,7 m. Tego typu wahania występują z dobą częstotliwością, wynikającą z pracy elektrowni Porąbka-Żar.

Zbiornik Czaniec ma wybitnie przepływowy charakter, w którym wymiana wody następuje średnio 500 razy w roku. Czas wymiany wody liczony jest w godzinach. W okresie szczytowej pracy elektrowni Porąbka-Żar minimalny okres wynosi niespełna 5 godzin, co w pewnym stopniu upodabnia zbiornik do warunków spotykanych w niektórych rzekach. Natomiast w warunkach kiedy nie ma tak dużego zapotrzebowania na energię elektryczną, czas wymiany wody w misie jeziora Czaniec jest zdecydowanie dłuższy i wynosi około 17,5 godziny. Powierzchnia zbiornika i jego pojemność zależą przede wszystkim od aktualnie realizowanych założeń gospodarki wodnej. Maksymalna powierzchnia wynosi 54 ha, w tym czasie retencja osiąga 1,32 mln m³. Podczas normalnego piętrzenia pojemność użytkowa wynosi 1,16 mln m³ a powierzchnia zalewu osiąga 46 ha. W czasie minimalnych stanów wody na zbiorniku a powierzchnia spada do 26 ha.

Warunki termiczno-tlenowe

Warunki termiczno-tlenowe wód w zbiorniku Czaniec zasadniczo kształtowane są przez tempo jej wymiany. Jak wspomniano realizacja nadrzędnych funkcji decyduje o charakterze mieszania wody w zbiorniku, które można określić jako antropomiksja. Z tych też powodów przez cały rok dominują układy homotermiczne, objawiające się w postaci jednakowej temperatury wody w całym profilu pionowym. Sytuacja ta dotyczy zarówno strefy przyzaporowej, jak również południowej części akwenu, gdzie następuje kontakt wód rzecznych z jeziornymi. W przeszłości obserwowano niewielkie różnice (rzędu 2-3°C) w termice pomiędzy warstwą powierzchniową i przydenną. Tego typu sytuacje pojawiały się podczas bardzo gorących i słonecznych dni, kiedy przypowierzchniowa warstwa wody mogła w krótkim czasie ulec ogrzaniu, a jednocześnie zapotrzebowanie na energię elektryczną nie było jeszcze tak duże jak obserwujemy to współcześnie. Zmiany temperatury wód w zbiorniku Czaniec nawiązują do sezonowych zmian temperatury powietrza regionu. W ciągu roku najniższa temperatura wód notowana jest w styczniu osiągając 0,9°C a najwyższe temperatury pojawiają się w lipcu – 20,0°C i sierpniu – 21,1°C .

Czynniki decydujące o przepływowym (reolimnicznym) charakterze zbiornika, warunkują również brak pojawiania się stratyfikacji tlenowej. Stężenia tego gazu w profilu pionowym zazwyczaj notowane są na zbliżonym poziomie, a obserwowane lokalne różnice nie przekraczają 1,0 mg O₂/l. Zawartość rozpuszczonego tlenu w wodzie w ciągu roku ulega dosyć istotnym zmianom, które bezpośrednio powiązane są z temperaturą wód zbiornika. Wraz ze wzrostem temperatury wody spada rozpuszczalność tlenu. Dlatego też najwyższe stężenia charakterystyczne są dla chłodnej pory roku, a najmniejsza zasobność w tlen występuje w okresie wakacyjnym. Zimą poziom stężeń tlenu osiąga 13,1 mg O₂/l a latem spada do 6,2 mg O₂/l .

Właściwości fizyko-chemiczne wody

Fot. 4. Odwodna strona zapory czołowej zbiornika Czaniec (fot. M. Rzętała).

Parametry fizyczne i chemiczne wód limnicznych zbiornika Czaniec kształtowane są przede wszystkim wodami dopływów – w pierwszej kolejności Soły, a w mniejszym stopniu potoku Wielka Puszcza. Pewne znaczenie w tym zakresie należy przypisać kaskadowemu przepływowi wody. Tego typu uwarunkowania wpływają na poprawę jakości wód, która na poszczególnych etapach przepływu zazwyczaj podlega procesom samooczyszczania.

Jakość wód zbiornika Czaniec jest badana zarówno przez laboratoria głównych odbiorców (np. Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów), jak również jest monitorowana przez państwowe laboratoria m. in. w ramach państwowego monitoringu środowiska. Jakość wód zbiornika oceniana jest przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach z uwzględnieniem wyników uzyskanych na podstawie badań wody w rejonie ujęcia Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów w ramach monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych, chronionych ze względu na zaopatrzenie ludności w wodę do spożycia. W ramach tych działań uwzględnia się kilkadziesiąt wskaźników podzielonych na kilka grup parametrów tj. stan fizyczny, warunki tlenowe i zanieczyszczenia organiczne, zasolenie, zakwaszenie, substancje biogenne, specyficzne zanieczyszczenia syntetyczne i niesyntetyczne, substancje priorytetowe oraz inne substancje zanieczyszczające. Na podstawie uzyskanych wyników badań w 2016 roku stwierdzono następujące wybrane wartości parametrów jakościowych wody: temperatura wody – 2,4-21,6°C, zawiesina ogólna – <4,0-5,2 mg/l, tlen rozpuszczony – 7,0-15,2 mg O₂/l, BZT₅ – 1,0-3,1 mg O₂/l, OWO –1,9-3,1 mg C/l, nasycenie wód tlenem – 78,6-115,9%, ChZT¬¬-Cr – 5,9-11,0 mg O₂/l, przewodność w 20°C – 152-196 μS/cm, siarczany – 13,7-20,5 mg SO₄/l, chlorki – 4,8-17,4 mg Cl/l, odczyn wody – 7,6-8,2 pH, azot Kjeldahla – <0,2-0,4 mg N/l, fosforany – <0,05-0,081 mg PO₄/l, arsen – <0,01-0,033 mg As/l, bar – <0,01-0,036 mg Ba/l, cynk – 0,01-0,144 mg Zn/l, miedź – <0,005-0,044 mg Cu/l, kadm i jego związki – <0,02-0,13 μg/l, ołów i jego związki – <0,5-3,0 μg/l, rtęć i jej związki – <0,015-0,034 μg/l, nikiel i jego związki – <1,0-1,5 μg/l, benzo(a)piren – <0,00017– 0,0015 μg/l, żelazo rozpuszczone – <0,02-0,055 mg Fe/l, mangan – <0,02-0,102 mg Mn/l, amoniak całkowity – <0,26 mg NH₄/l. Specyficzne warunki hydro-morfologiczne zbiornika Czaniec sprawiają, że w jego wodach pod względem obecności fito- i zooplanktonu dominują formy drobne (okrzemki, zielenice chlorokokalne), przystosowane do gwałtownych zmian warunków środowiska.

Dane pochodzące z 2016 r. wskazują, że większość parametrów zaliczana jest do kategorii A1 (wody wymagające prostego uzdatniania fizycznego, w szczególności filtracji oraz dezynfekcji). Okresowo w przypadku niektórych parametrów pojawiają się spadki do kategorii A2 (wody wymagające typowego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczególności utleniania wstępnego, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji oraz dezynfekcji przez chlorowanie końcowe), a nawet A3 (wody wymagające wysokosprawnego uzdatniania fizycznego i chemicznego lub metod biologicznych, w szczególności utleniania, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, adsorpcji na węglu aktywnym oraz dezynfekcji przez ozonowanie lub chlorowanie końcowe).

Procesy brzegowe i osady denne

Fot. 5. Południowa część zbiornika Czaniec (fot. M. Rzętała).

Przebieg procesów brzegowych oraz ich dynamika w zbiorniku Czaniec na skutek intensywnej zabudowy hydrotechnicznej, zostały znacząco ograniczone. Brzegi zbiornika w głównej mierze mają charakter wybetonowanych nasypów ziemnych w postaci zapory czołowej oraz bocznych obwałowań. Jedynie w strefie cofkowej, w rejonie gdzie znajduje się ujęcie wód GPW, można dostrzec przejawy wskazujące na biogeniczne urozmaicanie linii brzegowej. Pas roślinności szuwarowej znajduje się zarówno przy prawym, jak i lewym obwałowaniu, a zasięg jej występowania wskazuje na maksymalny stan wody w jeziorze. W czasie powodzi, które wielokrotnie pojawiały się na Sole, obserwowano w obrębie zbiornika niekorzystne skutki oddziaływania wód wezbraniowych. Powodzie, które wystąpiły w latach 1970-1972 spowodowały uszkodzenia w zabezpieczeniach dolnego stanowiska jazu. W korpusie przewału awaryjnego stwierdzono rozluźnienie gruntu. W okresie 1973-1975 wykonano konieczne naprawy, m.in. podnosząc krawędź progu przewału o 0,5 m do rzędnej 296,0 m n.p.m. W okresie funkcjonowania zbiornika, kilkakrotnie stwierdzono pojawianie się intensywnych przecieków w obwałowaniach. Dotyczyło to zwłaszcza strefy w rejonie przepławki, gdzie w połowie lat 70. XX w. w dnie zbiornika pojawił się lej, którym następowała ucieczka wód. Ich wypływ pojawił się na skarpie odpowietrznej zapory czołowej. Pomimo wykonania niezbędnych uszczelnień w kolejnych latach nadal występowały przesiąki, pojawiając się w nowych miejscach. Znaczne pogorszenie stanu obwałowań związane było z powodziami z lat 1996-1997, które wystąpiły na Sole. Specjalistyczne oględziny wykazały konieczność przeprowadzenia niezbędnych napraw w postaci uszczelnienia dna oraz obwałowań zbiornika.

Położenie zbiornika Czaniec jako ostatniego ogniwa w kaskadzie sprawia, że procesy zamulania jego misy są w dużej mierze wyeliminowane. Akumulacja materiału niesionego Sołą w największym stopniu odbywa się w zbiorniku Tresna, a w dużo mniejszym zakresie dotyczy zbiornika Porąbka. Powstawanie pokrywy osadów dennych w zbiorniku Czaniec zasadniczo następuje jedynie w strefie cofkowej i związane jest z wyjątkowymi zdarzeniami o ekstremalnym charakterze. Tego typu sytuacja miała miejsce w 1965 r., kiedy to całkowicie opróżniano zbiornik Porąbka. Zabiegi te miały spowodować odmulenia misy zbiornika Porąb-ka, jednak spodziewane efekty nie przyniosły oczekiwanych rezultatów i tego typu procedury nie były powtarzane. Wyniesiony z Porąbki materiał w znacznej części osadził się w misie położonego poniżej zbiornika Czaniec, które w okresach powodzi zostały wyniesione w dół rzeki. Zdecydowanie większą rolę w dostawie osadów do zbiornika odgrywa niewielki zazwyczaj potok – Wielka Puszcza. Ocenia się, że podczas lipcowej powodzi z 1997 r. do zbiornika Czaniec naniesionych zostało około 32 tys. m³ rumowiska. W późniejszym czasie materiał ten został przeniesiony w strefy podatne na erozję wgłębną, szczególnie w rejon prawobrzeżnych obwałowań oraz na dolne stanowisko zapory czołowej.

Znaczenie zbiornika

Fot. 6. Ujęcie wody w górnej części zbiornika Czaniec (fot. M. Rzętała).

Zbiornik Czaniec jest ostatnim ogniwem w kaskadzie Soły i niejako pośrednio spełnia większość zadań (w założeniach głównie społeczno-gospodarczych), które przypisano całemu systemowi. Niezwykle trudne okazało się pogodzenie tych wszystkich funkcji np. produkcji energii elektrycznej, przeciwpowodziowego oddziaływania, zaopatrzenia w wodę, turystyczno-rekreacyjnego użytkowania akwenów. Z tych też powodów podjęto decyzję o budowie właśnie zbiornika Czaniec, przez co udało się pogodzić potrzeby komunalnych i przemysłowych odbiorców wód z funkcjonowaniem elektrowni szczytowej w Porąbce. Podstawowymi przesłankami przesądzającymi o budowie zbiornika w tym miejscu była przede wszystkim współpraca z położonym wyżej zbiornikiem Porąbka i możliwość wyrównywania przepływów w systemie dobowym. Pozwoliło to na kompleksowe gospodarowanie zasobami wodnymi Soły.

Bardzo dobre parametry odnośnie jakości wód płynących Sołą były również ważnym czynnikiem, który przesądził o ich włączeniu do systemu wodno-gospodarczego ówczesnego Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Aby zaspokoić rosnące potrzeby wodne centralnej części województwa opracowano system współpracy kaskady Soły ze Stacją Uzdatniania Wody w Goczałkowicach oraz zbiornikiem Dziećkowice. Powstały system o nazwie Go-Cza stanowi najważniejsze ogniwo zaopatrzenia w wodę w Górnośląskim Przedsiębiorstwie Wodociągów z siedzibą w Katowicach. Zdecydowanie lepsza jakość wód w zlewni Soły niż tych pochodzących z Małej Wisły przesądziły o priorytetowym potraktowaniu zbiornika Czaniec jako źródła wody dla całego systemu. W połowie lat 90. XX w. opracowano nową instrukcję gospodarowania wodą, którą uzupełniono o przerzuty wody pomiędzy Skawą i Sołą. Dzięki temu zasoby wodne pobierane bezpośrednio ze zbiornika są przeznaczone dla: Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów w Katowicach, spółki wodnej AQUA S.A. z siedzibą w Bielsku Białej, Kęckiej Spółki Wodnej, Kobiernickich Stawów Rybnych. Poza tym zagwarantowano również poniżej zbiornika przepływ nienaruszalny w ilości 0,5 m³/s, który ma w głównej mierze zapewnić prawidłowy rozwój życia biologicznego w rzece. Traktowanie zbiornika Czaniec jako priorytetowego źródła wody dla zaopatrzenia i spożycia przez ludzi, całkowicie wyklucza możliwość rozwoju jakichkolwiek przejawów jego rekreacyjnego wykorzystania. Sam zbiornik stanowi istotny element w kompozycji krajobrazu i z pewnością stanowiłby obiekt atrakcyjny turystycznie. Czerpanie wód powierzchniowych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, obwarowane jest odpowiednimi przepisami w postaci m.in. stosownego rozporządzenia Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej. Poza tym zbiornik objęto ochroną na mocy przepisów wydanych przez Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Krakowie, w którym przedstawiono zakres warunków gospodarowania na terenie ochrony bezpośredniej i pośredniej.

Bibliografia

1. Bałus S., Boros-Meinike D., Drzyżdżyk W., Fiedler K., Olszewski A., Osuch-Chacińska L., Ryżak R., Stanach-Bałus K.: Kaskada rzeki Soły – zbiorniki: Tresna, Porąbka, Czaniec. Monografia, Warszawa 2007.
2. Bok M., Jankowski A. T., Michalski G., Rzętała M.: Zbiornik Dziećkowice – charakterystyka fizycznogeo-graficzna i rola w górnośląskim systemie wodno-gospodarczym, Warszawa 2004.
3. Chudy Ł.: Hydrowęzeł beskidzki (Cz. I), w: „Gazeta Obserwatora IMGW” 2005, nr 3. s. 15-20.
4. Czernoch M., Stachowicz K.: Charakterystyka ekologiczna zbiorników zaporowych na Sole, Warszawa 1992.
5. Jachniak E., Jaguś A.: Obniżanie trofii wód w systemach kaskadowych, na przykładzie kaskady Soły (południowa Polska), w: „Inżynieria Ekologiczna” 2013, z. 32, s. 65–73.
6. Jaguś A.: Gospodarczo-społeczne znaczenie zbiorników zaporowych – studium kaskady Soły, w: „Inżynieria Ekologiczna” 2018, vol. 19, z. 1, s. 25-35.
7. Jaguś A.: Kaskada Soły jako źródło wody wodociągowej, w: „Acta Geographica Silesiana” 2017, nr 11/3 (27), s. 25-30.
8. Jaguś A.: Problem zamulania zbiorników kaskady Soły, w: „Inżynieria Ekologiczna” 2017, vol. 18(5), s. 92-102.
9. Kołodziejczyk W.: Gospodarowanie zasobami wody zbiornika Czaniec w latach 1985-2000, Sosnowiec 2001 [maszynopis].
10. Kondracki J.: Geografia regionalna Polski, Warszawa 1998.
11. Łajczak A.: Studium nad zamulaniem wybranych zbiorników zaporowych w dorzeczu Wisły, w: „Monografie Komitetu Gospodarki Wodnej Polskiej Akademii Nauk” 1995, z. 8.
12. Program Ochrony Środowiska dla Gminy Porąbka na lata 2018-2021 z perspektywą na lata 2022-2025, Porąbka 2018.
13. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z dnia 29 sierpnia 2019 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia przez ludzi. Dz.U. 2019, poz. 1757.
14. Rozporządzenie nr 1/2014 Dyrektora RZGW w Krakowie z dnia 15 stycznia 2014 r. w sprawie ustanowienia strefy ochronnej dla ujęcia wody powierzchniowej z rzeki Soły dla Stacji Uzdatniania Wody „Czaniec” w Kobiernicach na potrzeby GPW S. A. w Katowicach.
15. Rzętała M.: Funkcjonowanie zbiorników wodnych oraz przebieg procesów limnicznych w warunkach zróżnicowanej antropopresji na przykładzie regionu górnośląskiego, Katowice 2008.

Źródła on-line

Machowski R., Rzętała M.: Dorzecze Wisły, w „Encyklopedia Województwa Śląskiego” 2015, t. 2.

Machowski R., Rzętała M.: Zbiornik Międzybrodzki, w „Encyklopedia Województwa Śląskiego” 2021, t. 8.

Machowski R., Rzętała M.: Zlewnia Soły, w „Encyklopedia Województwa Śląskiego” 2017, t. 4.

Machowski R., Rzętała M., Rzęteała M.A.: Zbiornik Tresna, w: „Encyklopedia Województwa Śląskiego” 2020, t. 7.

Zobacz też

Dorzecze Wisły

Wody podziemne

Wody powierzchniowe

Zbiornik Międzybrodzki

Zbiornik Tresna

Zlewnia Soły