in geodezijo
MAGISTRSKO DELO
MAGISTRSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM DRUGE STOPNJE VODARSTVO IN OKOLJSKO INŽENIRSTVO
Ljubljana, 2021
Hrbtna stran: 2021
GREGOR IVNIK DUJOVIČ
ZASNOVA SANACIJE POSLEDIC HUDOURNIŠKE POPLAVE TRŽIŠKE BISTRICE NA ODSEKU
SLAP - JELENDOL
IVNIK DUJOVIČ GREGOR
geodezijo
Kandidat/-ka:
Mentor/-ica: Predsednik komisije:
Somentor/-ica:
Član komisije:
Ljubljana, _____________
Magistrsko delo št.:
Master thesis No.:
GREGOR IVNIK DUJOVIČ
ZASNOVA SANACIJE POSLEDIC HUDOURNIŠKE POPLAVE TRŽIŠKE BISTRICE NA ODSEKU
SLAP - JELENDOL
A PLAN FOR REMEDIATING THE
CONSEQUENCES OF TORRENTIAL FLOODING OF THE TRŽIŠKA BISTRICA RIVER BETWEEN
SLAP AND JELENDOL
doc. dr. Simon Rusjan viš. pred. dr. Jošt Sodnik
ERRATA - STRAN ZA POPRAVKE
Stran z napako Vrstica z napako Namesto Naj bo
BIBLOGRAFSKO-DOKUMENTACIJSKA STRAN IN IZVLEČEK
UDK: 627.14:622.84: 556.18(497.4 Tržiška Bistrica)(043.3)
Avtor: Gregor Ivnik Dujovič
Mentor/mentorica: Prof. Simon Rusjan, Ph.D.
Somentor/somentorica: Sen. Lect. Jošt Sodnik, Ph.D
Naslov: Zasnova sanacije posledic hudourniške poplave Tržiške Bistrice na odseku Slap-Jelendol
Tip dokumenta: Magistrsko delo – univerzitetni študij Obseg in oprema: 103 str., 184 sl., 1. pregl, 1 graf., 1 en., 3 pril.
Ključne besede: sanacija, odprava posledic naravne nesreče, varstvo in zaščita pred naravnimi nesrečami, hudournik, urejanje hudournikov, Tržiška Bistrica, Dovžanova soteska
Izvleček
V magistrskem delu je predstavljen potek in način zaščite prebivalcev pred hudourniško poplavo Tržiške Bistrice na odseku Slap - Jelendol, oktobra 2018, vključno z zasnovo ukrepov za odpravo njenih posledic. V uvodu so predstavljene osnovne značilnosti in ukrepi za urejanje hudourniških območij ter sistemska ureditev varstva pred naravnimi nesrečami ter odprave njihovih posledic. Za obravnavan dogodek je bila opravljena osnovna hidrološka analiza dogodka ter prikazan obseg poškodb na infrastrukturi, vključno z analizo vzrokov in opisom izvedenih intervencijskih del za zagotovitev osnovnih življenjskih pogojev lokalni skupnosti. Za celovito odpravo posledic je predstavljen sanacijski program, podprt s hidravličnim izračunom v programu HEC-RAS. Na koncu je predlaganih še nekaj idejnih rešitev za obvladovanje erozije v zaledju, s čimer bi bilo možno doseči dodatno dolgoročnejše izboljšanje poplavne varnosti vzdolž obravnavanega odseka Tržiške Bistrice in varnosti pred spremljajočimi erozijskimi procesi. V samem zaključku je kritično povzet potek sanacije ter delovanja sistema.
BIBLIOGRAPHIC-DOCUMENTALISTIC INFORMATION AND ABSTRACT
UDC: 627.14:622.84: 556.18(497.4 Tržiška Bistrica)(043.3)
Author: Gregor Ivnik Dujovič
Supervisor: doc. dr. Simon Rusjan
Co-advisor: viš. pred. dr. Jošt Sodnik
Title: A plan for remediating the consequences of torrential flooding of the Tržiška Bistrica River between Slap and Jelendol
Document type: Master thesis – University studies
Notes: 103 p., 184 fig., 1. tab., 1 graf., 1 eq., 3 ann.
Key words: restoration, remediation of consequences of natural disasters, protection against natural disasters, torrent, managing torrential areas, Tržiška Bistrica, Dovžan george
Abstract
This thesis presents the course and manner of inhabitant protection against the torrential flooding of the Tržiška Bistrica River between Slap and Jelendol in October 2018, as well a plan for measures for the remediation of its consequences. The introduction presents the basic properties and measures for managing torrential areas and the existing systemic arrangement for protection against natural disasters and remediation of their consequences. For the event in question, a basic hydrological analysis has been carried out, with a demonstration of the scope of infrastructural damages, including an analysis of the causes and the description of the course of action to ensure basic living conditions for the local community. For a comprehensive remediation of consequences, a remediation program has been presented, supported by a hydraulic calculation using the HEC-RAS program. Finally, several conceptual solutions to contain erosion in the river’s hinterland have been proposed, to achieve additional long-term improvement of protection against flood risks along this section of the Tržiška Bistrica River, as well as protection against the erosion processes. The conclusion contains a critical summary of the remediation process and the functioning of the system.
ZAHVALA
Za uspešen zaključek študija se najprej zahvaljujem svoji družini, ki mi je vedno stala ob strani in me podpirala.
Zahvaljujem se tudi vsem sošolcem, ki so verjeli vame že od samega začetka naših skupnih šolskih poti, pa tudi vsem ostalim tesnim prijateljem in sodelavcem na tej poti.
Profesorjem se zahvaljujem za mnoge pozitivne vzglede, poučna in zabavna predavanja ter neskončno vero v znanje.
Za neprecenljive izkušnje ter strokovno in predano uvedbo v stroko, kot tudi za vso pomoč pri dokončanju študija, se iskreno zahvaljujem ekipi EHO Projekt-a.
Za že v mladosti pridobljeno navdušenje za tovrstna ekipna ter terenska dela, ki so v pomoč ljudem, se zahvaljujem tudi ekipi podjetja FENIKS + d.o.o.
Za skrbno pomoč pri izdelavi zaključnega dela se iskreno zahvaljujem mentorju dr. Simonu Rusjanu in somentorju dr. Joštu Sodniku.
KAZALO VSEBINE
STRAN ZA POPRAVKE ... I BIBLOGRAFSKO-DOKUMENTACIJSKA STRAN IN IZVLEČEK ... II BIBLIOGRAPHIC-DOCUMENTALISTIC INFORMATION AND ABSTRACT ... III ZAHVALA ... IV KAZALO VSEBINE ... V KAZALO PREGLEDNIC ... IX KAZALO GRAFIKONOV... IX KAZALO SLIK ... X SEZNAM PRILOG ... XVIII KRATICE ... XIX
1 UVOD ... 1
2 HUDOURNIŠTVO ... 1
2.1 ZNAČILNOSTI HUDOURNIŠKIH PROCESOV ... 3
2.1.1 EROZIJSKI PROCESI ... 3
2.2 VAROVALNI UKREPI NA OBMOČJU HUDOURNIKOV ... 6
2.2.1 PREGRADE ... 8
2.2.2 PRAGOVI, JEZBICE, DRČE ... 11
2.2.3 OBREŽNI ZIDOVI, KAMNITE ZLOŽBE ... 12
2.2.4 INŽENIRSKO-BIOLOŠKE METODE ... 12
2.2.5 UKREPI ZA STABILIZACIJO BREŽIN ... 13
2.3 IZRAČUN HIDRAVLIČNIH OBREMENITEV ... 14
2.3.1 HIDROLOŠKA ANALIZA ... 14
2.3.2 HIDRAVLIČNA ANALIZA ... 15
3 PRAVNA UREDITEV VARSTVA PRED NARAVNIMI NESREČAMI ... 16
3.1 ZAKON O VODAH ... 19
3.1.1 KLJUČNI PRAVNI POJMI ... 19
3.1.2 VZPOSTAVITEV V PREJŠNE STANJE ZARADI POSLEDIC ŠKODLJIVEGA DELOVANJA VODE ... 19
3.1.3 POPLAVNA, EROZIJSKA, PLAZLJIVA IN PLAZOVITA OBMOČJA ... 20
3.1.4 NALOGE DRŽAVE IN LOKALNIH SKUPNOSTI V ZVEZI Z VARSTVOM PRED ŠKODLJIVIM DELOVANJEM VODA ... 20
3.1.5 PRAVICA GRADITI ... 21
3.1.6 FINANCIRANJE UKREPOV ... 21
3.1.7 UREDBA O IZVAJANJU JAVNE SLUŽBE NA PODROČJU UREJANJA VODA ... 21
3.1.8 PRAVILNIK O VRSTAH IN OBSEGU NALOG OBVEZNIH DRŽAVNIH GOSPODARSKIH JAVNIH SLUŽB UREJANJA VODA ... 21
3.2 GRADBENI ZAKON ... 22
3.3 ZAKON O VARSTVU PRED NARAVNIMI IN DRUGIMI NESREČAMI ... 23
3.3.1 OCENJEVANJE OGROŽENOSTI TER IZDELAVA NAČRTOV ZAŠČITE IN REŠEVANJA ... 23
3.3.2 OPAZOVANJE, OBVEŠČANJE IN ALARMIRANJE ... 24
3.3.3 AKTIVIRANJE SIL ... 25
3.3.4 OBČINSKI NAČRT ZAŠČITE IN REŠEVANJA OB POPLAVAH ZA OBČINO TRŽIČ .... 27
3.4 ZAKON O ODPRAVI POSLEDIC NARAVNIH NESREČ ... 29
3.4.1 OCENJEVANJE ŠKODE ... 30
3.4.2 DODELITEV SREDSTEV ZA ODPRAVO POSLEDIC NARAVNE NESREČE ... 31
3.4.3 PROGRAM ODPRAVE POSLEDIC NARAVNE NESREČE ... 31
3.4.4 VODNA INFRASTRUKTURA ... 32
3.4.5 PRIDOBITEV DOVOLJENJ ... 32
3.4.6 IZVAJANJE DEL IN NADZOR ... 33
3.4.7 POROČANJE IN NADZORSTOVO ... 34
3.5 ZAKON O OHRANJANJU NARAVE ... 34
3.5.1 PRAVNA OPREDELITEV NARAVNIH VREDNOT ... 34
3.5.2 GRADNJA NA ZAVAROVANEM OBMOČJU NARAVE ... 34
3.5.3 ODLOK O NARAVNEM SPOMENIKU DOVŽANOVA SOTESKA ... 35
3.6 ZAKON O CESTAH ... 35
3.7 ZAKON O SLADKOVODNEM RIBIŠTVU ... 35
3.8 ZAKON O JAVNIH FINANCAH ... 36
3.9 ZAKON O JAVNEM NAROČANJU ... 36
4 VISOKE VODE NA TRŽIŠKI BISTRICI V OKTOBRU 2018 ... 36
4.1 PODATKI O POREČJU ... 36
4.2 HIDROLOŠKO-HIDRAVLIČNA ANALIZA DOGODKA ... 39
4.2.1 PODATKI O PADAVINAH ... 39
4.2.2 PODATKI O PRETOKIH ... 39
4.3 ANALIZA STANJA INFRASTRUKTURE PO POPLAVAH ... 40
4.3.1 JELENDOL ... 40
4.3.2 SPLOŠEN OPIS POSLEDIC DOGODKA ... 41
4.3.3 POVZETEK STANJA PO POPLAVAH NA OBRAVNAVANI TRASI ... 414.3.4 POŠKODBE PO ODSEKIH ... 44
4.4 INTERVENCIJSKA DELA ... 69
4.5 ANALIZA VZROKOV ZA VELIK OBSEG POŠKODB NA VODNI INFRASTRUKTURI ... 71
5 SANACIJSKI PROGRAM ... 72
5.1 HIDRAVLIČNA ANALIZA V PROGRAMU HEC RAS ... 72
5.2 ODSEK 1 – SLAP ... 75
5.3 ODSEK 2 – ČADOVLJE ... 77
5.3 ODSEK 3 – DOLINA ... 82
5.4 ODSEK 4 – JELENDOL ... 90
6 UKREPI V ZALEDJU ZA OBVLADOVANJE EROZIJE ... 94
7 ZAKLJUČEK ... 98
8 VIRI IN LITERATURA ... 99
KAZALO PREGLEDNIC
Preglednica 1: Visokovodni pretoki Tržiške Bistrice na posameznih odsekih struge [1] ... 73
KAZALO GRAFIKONOV
Grafikon 1: Izvrednotene strižne napetosti in pretočne hitrosti na slapišču v Dovžanovi soteski ... 74
KAZALO SLIK
Slika 1: Obnovljena hudourniška struga po poplavah v Dovžanovi soteski (vir: Domen Lajevec, EHO
projekt d.o.o.) ... 2
Slika 2: Poglabljanje hudourniške struge in stabilnost pobočij [24] ... 4
Slika 3: Zali Log, v porečju Selške Sore, je tipično naselje nastalo na hudourniškem vršaju [12] ... 4
Slika 4: Postopno zmanjševanje naklona pobočja s površinskim plazenjem [24] ... 5
Slika 5: Klasifikacija gravitacijskih tokov po Coussotu (1992), glede na vezljivost materiala ter zasičenost z vodo [9] ... 6
Slika 6: Varovalni ukrepi na hudourniških območjih (1 – aktivni ukrepi, 2 – pasivni ukrepi) [27] ... 7
Slika 7: Krog rizičnega menedžmenta [27] ... 7
Slika 8: Tipi hudourniških pregrad 1 [24] ... 8
Slika 9: Tipi hudourniških pregrad 2 [24] ... 9
Slika 10: Zaplavljanje pregrad z rinjenimi plavinami [24] ... 10
Slika 11: Primer zaplavne pregrade (foto: G. Ivnik Dujovič, 2020)... 10
Slika 12: Razbijač drobirskega toka v Logu pod Mangartom [46]... 11
Slika 13: Pogoj za nepotopljenost prelivanja preko pregrade [24] ... 11
Slika 14: Sonaravna masivna kamnita drča v Dovžanovi soteski (foto: G.Ivnik Dujovič, 2019) ... 12
Slika 15: Plitvo temeljeni podporni objekt pri plitvi drsni ploskvi [24] ... 13
Slika 16: Stabilizacija erozijskega žarišča na obravnavanem odseku Tržiške Bistrice (foto: G.Ivnik Dujovič, 2019) ... 13
Slika 17: Koncept odziva ob poplavah [5] ... 25
Slika 18: Primer sheme sil za ZRP za Občino Tržič [39] ... 28
Slika 19: Naloge vodnogospodarske javne službe ob poplavah [39] ... 29
Slika 20: Možne oblike pomoči za odpravo posledic naravne nesreče [40] ... 30
Slika 21: Prikaz obravnavanega dela porečja (vir: TTN5 SLO) ... 37
Slika 22: Prikaz celotnega porečja (vir: Atlas voda, 2021), z rdečno označen obravnavan odsek ... 38
Slika 23: Hidrogram Tržiške Bistrice v Preski z opozorilnimi vrednostmi [33] ... 39
Slika 24: Jelendol po poplavah, v ozadju viden baronov grad (foto: Občina Tržič, 2018) ... 40
Slika 25: Cestni usad v Dovžanovi soteski (foto: Občina Tržič, 2018) ... 41
Slika 26: Obravnavan odsek, označen z modro (vir: Google earth, 2021) ... 42
Slika 27: Pregledna situacija obravnavanega odseka ceste, risbe G.1-G.3 se nahajajo v prilogah ... 42
Slika 28 in 29: Čiščenje naplavin pred mestnim jedrom (levo), erozijske zajede ob toku nazaj v strugo (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 44
Slika 30: Lokacija odnešene hiše družine Dovžan (foto: Občina Tržič, 2020) ... 45
Slika 31: Pogled dolvodno proti slapu, na reguliranem odseku reku skozi naselje Slap (foto: G.Ivnik Dujvovič, 2021) ... 45
Slika 32: Prva premostitev tik nad slapom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 45
Slika 33: Druga premostitev nad slapom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 45
Slika 34: Regulacija nad drugim mostom v Slapom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 46
Slika 35: Jez MHE Slap, stanje po sanaciji (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 46
Slika 36: Premostitev iztoka Lomščice, na desni vidna interventna KB zložba na mestu cestnega usada ... 46
Slika 37 in 38: Stanje mostu čez Lomščico (foto: R. Galič, 2020) ... 46
Slika 39: Naplavine na iztočnem delu Lomščice, pogled na most dolvodno (foto: R. Galič, 2020)... 47
Slika 40: Sotočje z Lomščico (foto: G.Ivnik Dujovič, 2020) ... 47
Slika 41 in 42: Stari suhozid (levo), zajeda za skalno samico ob cestni brežini (desno) (foto: G.Ivnik Dujovič, 2020) ... 47
Slika 43: Novejši kamnitobetonski zid, slika po samaciji (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021)... 48
Slika 44: Sanacija ekstremnih erozijskih poškodb naravne brežine (foto: G.Ivnik Dujovič, 2020) ... 48
Slika 45: Sanacija ekstremnih erozijskih poškodb naravne brežine na območju Čadovelj (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) ... 48
Slika 46 in 47: Stanje pod mostom v Čadovljah (levo), levi breg tik pod mostom v Čadovljah (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 49
Slika 48 in 49: Desna brežina dolvodno od mosta v Čadovljah (levo), sesni breg nad mostom v
Čadovljah (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 49
Slika 50: Most v Čadovljah, slika po sanaciji (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) ... 49
Slika 51: Že izvedena zavarovanja gorvodno od mostu (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) ... 50
Slika 52: Ponovno spodkopan levobrežni zid (foto: D. Lajevec, 2019) ... 50
Slika 53: Zajede v naravni brežini (foto: D. Lajevec, 2019) ... 50
Slika 54 in 55: Poškodbe leve brežine na mestu (levo), pojav cestnega usada na mestu pragu (desno)(foto: D. Lajevec, 2019) ... 51
Slika 56: Stanje nad dvojnim pragom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2019) ... 51
Slika 57: Usad nad dvojnim pragom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2019) ... 51
Slika 58: Drugi večji (desnobrežni) zemeljski usad (foto: G. Ivnik Dujovič, 2019) ... 52
Slika 59: Poškodbe leve brežine na odseku (foto: G. Ivnik Dujovič, 2020) ... 52
Slika 60: Gorvodni desnobrežni usad, porušitev brvi (foto: Občina Tržič, 2018) ... 52
Slika 61: Poškodbe podslapje premostitve Vratnega potoka ... 53
Slika 62: Spodkopana levobrežna kamnitobetonska zložba (foto: Občina Tržič, 2018) ... 53
Slika 63: spodkopan starejši in manjši zid (ter balvan) nad kamnitobetonsko zložbo, porušena brv (foto: Občina Tržič, 2018) ... 53
Slika 64: Prvi cestni usad v Dovžanovi soteski (foto: Občina Tržič, 2018) ... 54
Slika 65: Drugi cestni usad v Dovžanovi soteski (foto: Občina Tržič, 2018) ... 54
Slika 66: Tretji cestni usad v Dovžanovi soteski (foto: Občina Tržič, 2018) ... 54
Slika 67: Četrti cestni usad, ki se je pojavil tik pod Dovžanovim mostom (foto: Občina Tržič, 2018) 54 Slika 68: Popolnoma zapolnjena lahka lovilna palisad tik nad tunelom (foto: D. Durjava, 2018) ... 55
Slika 69: Poškodbe geološke učni poti na desnem bregu Dovžanove soteske (foto: Občina Tržič, 2018) ... 55
Slika 70: Premostitev tik pod slapiščem (t.i. Dovžanov most) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 56
Slika 71: Poglobitev nivelete ter pojav (petega) cestnega usada dolvodno (foto: Občina Tržič, 2018) 56 Slika 72: Slapišče v Dovžanovi soteski ... 56
Slika 73: Dolvodni usad v naselju Na Jamah (skrajno gorvodni del slapišča na levem bregu) (foto: Ž.
Jeriha, 2018) ... 57
Slika 74: Drugi usad v naselju Na Jamah (foto: Občina Tržič, 2018) (foto: Ž. Jeriha, 2018) ... 57
Slika 75: Poškodovan suhi kamniti zid (foto:Ž. Jeriha, 2018) ... 57
Slika 76: Že saniran spodkopan temelj v podslapju masivnih balvanov (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021)57 Slika 77: Erodirana desna brežina v naselju Na Jamah ... 58
Slika 78: Zasutje dvojnega prepusta (foto: Občina Tržič, 2018) ... 58
Slika 79: Obtekanje prepustov dolvodno po cesti (foto: Občina Tržič, 2018) ... 58
Slika 80: Premostitev pod pregrado (foto: Občina Tržič, 2018) ... 59
Slika 81: Odnešeno desno krilo (foto: Občina Tržič, 2018) ... 59
Slika 82: Območje plazenja v Dolini [33] ... 60
Slika 83: Spodnja pregrada nad slapiščem, krona že sanirana (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) ... 61
Slika 84: Saniran vmesni ustalitveni prag ter desna brežina dolvodno (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) . 61 Slika 85: Pogled iz zraka na zgornjo pregrado (foto: G.Ivnik Dujovič, 2020)... 61
Slika 86: Trije zemeljski usadi na razgibanem poteku struge na odseku med vmesnim ustalitvenim pragom in drugo pregrado (foto: G.Ivnik Dujovič, 2020) ... 62
Slika 87 in 88: Podporniki premostitve so bili v slabem stanju (levo), premostitev je bila spodkopana, pravtako dolvodno desnobrežno zavarovanje (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 62
Slika 89: Poglobljena in razgibana struga tik pod mostom, ca.50 m nižje se že nahaja zgornja ustalitvena pregrada ... 63
Slika 90: Močno poškodovan ustalitveni objekt pred iztokom Kališnika ... 63
Slika 91 in 92: Odnešena premostitev (levo), sledi ujme na poplavljenih obrežnih ravnicah (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 63
Slika 93: Most pod Lenartovo domačijo, pogled dolvodno (foto: Jošt Sodnik, 2020)... 64
Slika 94 in 95: Območje tik pod mostom (levo), odnešen odsek kamnite zložbe (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 64
Slika 96 in 97: Lesene naplavine na mostu po ujmi (levo), spodjedena leva brežina pri prelitju (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 65
Slika 98 in 99: Stanje tik za desnim ovinkom, vidna tudi skalna čer (levo), pogled dolvodno proti
mostu (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 65
Slika 100 in 101: Stanje po ujmi na levem ovinku (levo), levi ovinek se preveša v desnega (skalna samica vidna na območju naplavljene smrekice) (desno) (foto: Občina Tržič, 2018) ... 66
Slika 102: Že (interventno) očiščen pritok z Makuž (foto. R.Galić, 2019) ... 66
Slika 103: Odnešen odsek naravne brežine, na sliki že prikaz interventnega zasutja brežine (foto. R.Galić, 2019) ... 67
Slika 104: Pogled na ribnik in že obnovljen prepust iz ribnika (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) ... 67
Slika 105: Poškodovan izpust iz ribnika (foto. R.Galić, 2019) ... 67
Slika 106 in 107: Odnešena brežina pod stabilizacijskim pragom (levo), gorvodni usad (denso) (foto. R.Galić, 2019) ... 68
Slika 108 in 109: Pritok Dolžanke izpod Kofc (levo), pritok Dolžanke v dolino (desno viden Bornov grad) (foto: Občina Tržič, 2018)... 68
Slika 110 in 111:Popolna zamašitev dvojnega mostu, preusmeritev toka na cesto (levo), tok po cesti je povzročil razdejanje dolvodno (desno) (foto: Občina Tržič, 2018)... 69
Slika 112: Model HEC RAS 6.0.0. (geometrija struge levo, desno prikaz rezultatov v razširitvi programa Ras Mapper) ... 75
Slika 113: Podaljšanje zidu na mestu odnešen hiše (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 76
Slika 114: Utrditev brežine in izvedba nasipa (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 76
Slika 115: Sanacija ceste, premostitve in sotočja (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 76
Slika 116: Sanacija pritoka Lomščice (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 76
Slika 117 Sanacijska dela na sotočju z Lomščico (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 77
Slika 118: Sanacije cestne brežine na mestu spodkopanega suhega zidu (foto: G. Ivnik Dujovič, 2020) ... 77
Slika 119: Sanacija nivelete z izvedbo pragu, podzidava novejšega zidu, sanacije levega bregu s suho kamnito zložbo (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 77
Slika 120: Pogled dolvodno na prag in desnobrežno zavarovanje (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 77
Slika 121: Sanacije naravne brežine v Čadovljah, pogled dolvodno (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 78
Slika 122: Sanacija naravne brežine v Čadovljah, pogled gorvodno (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 78
Slika 123: Sanacija struge skozi Čadovlje, pogled z mostu dolvodno (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) . 78 Slika 124: Sanacija struge nad mostom v Čadovljah (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 79
Slika 125: Odstranitev prekomerno odloženih plavin, sanacija obrežnih zidov in nivelete nad mostom v Čadovljah (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 79
Slika 126: Območje parkirišča po sanaciji (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 79
Slika 127: Pogled na obnovljeno dvostopenjske pregrado (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 80
Slika 128: Sanacija dvostopenjske pregrade ter obrežnih zavarovanj gor in dolvodno od nje, obnova cestišča ter parkirišča (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 80
Slika 129: Sanacija zemeljskega usada nad pragom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 80
Slika 130: Sanacija levobrežnega usada ter zidu pod cesto (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 80
Slika 131: Biotehnična sanacija desnobrežnega usada (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 81
Slika 132: Sanacija premostitve Vratnega potoka (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 81
Slika 133: Stabilizacija nivelete z grobo masivno kamnito drčo, biotehnična sanacija desnobrežnega usada, podzidava spodkopanega levobrežnega zavarovanja (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 82
Slika 134: Rekonstrukcija brvi s stabilizacijo nivelete z grobo masivni drčo kamnitimi zložbami (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 82
Slika 135: Skalni tunel z galerijami v Dovžanovi soteski (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 82
Slika 136: Interventne zložbe na levi brežini v Dovžanovi soteski (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 83
Slika 137: Rekonstrukcija Dovžanovega mostu (foto: G. Ivnik Dujovič, 2020) ... 83
Slika 138: Rekonstrukcija Dovžanovega mostu (foto: G. Ivnik Dujovič, 2019) ... 83
Slika 139: Montaža nove podajno lovilne ograje pod skalnimi piramidami (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 84
Slika 140: Sanacija povsem dolvodnega usada (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 84
Slika 141: Sanacija drugega usada, levo vidna zaščita brežine z visokonateznim pletivom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 84
Slika 142: Sanacija tretjega cestnega usada (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 85
Slika 143: Sanacija četrtega cestnega usada (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 85
Slika 144: Obnova poškodovanih podpornih zidov ceste (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 85
Slika 145: Ureditev pritoka v serpentni tik pod dvojnim prepustom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 85
Slika 146: Sanacija na mestu dvojnega prepusta (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 85
Slika 147: Pogled z dvojnega prepusta dolvodno (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 85
Slika 148: Zaplavno ustalitvena pregrada nad dvojnim prepustom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 86
Slika 149: Sanacija mostu, ki vodi do stanovanjskih objektov pod Borov pečjo, gorvodno vidna prva večja pregrada (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 86
Slika 150: Sanacija krone spodnje pregrade (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 87
Slika 151: Sanacija vmesnega ustalitvenega pragu ter desne brežine dolvodno (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 87
Slika 152: Sanacija zgornje pregrade (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 87
Slika 153: Sanacija cestišča z vkopano kamnitobetonsko peto, ne levi vidno zavarovanje skalne brežine z jeklenim heksagonalnim pletivom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 87
Slika 154: Sanacija prvega mostu v zgornji Dolini (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 88
Slika 155: Pogled z mostu na gorvodno pregrado (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 88
Slika 156: Rekonstrukcija Šuštarjevega mostu (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 88
Slika 157: Območje pritoka Kališnika (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 88
Slika 158: Naslednja premostitev, dolvodno od Lenartove domačije (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) .. 89
Slika 159: Pogled z mosta gorvodno proti domačiji (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 89
Slika 160: Pogled dolvodno proti Lenartovi domačiji (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 89
Slika 161: Pogled gorvodno proti mostu (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 89
Slika 162: Obnova mostu (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 90
Slika 163: Obnova mostu in opornih zidov gorvodno (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021)... 90
Slika 164: Obnova krone in naravne brežine, ureditev zavoja (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021 ... 90
Slika 165: Pogled gorvodno (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 90
Slika 166: Sanacija pritoka z Makuž (foto: R. Galić, 2019) ... 91
Slika 167: Sanacija naravne brežine s suho kamnito zložbo (foto: R. Galić, 2019) ... 91
Slika 168: Iztočni objekt (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 92
Slika 169: Sanacija prepusta (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 92
Slika 170: Sanacija brežne pod pragom (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 92
Slika 171: Nova kineta Dolžanki dolvodno od premostitve do sotočja (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) 93 Slika 172: Obnova struge Dolžanke nad premostitvijo (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 93
Slika 173: Dvojna premostitev preko Dolžanke (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 93
Slika 174: Dvojna premostitev, pogled gorvodno (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021)... 93
Slika 175: Nova zaplavna pregrada pred pritokom Dolžanke v Jelendol (foto: G. Ivnik Dujovič, 2020) ... 93
Slika 176: Prekomerno odložene plavine, ponekod poglobljena struga (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 94
Slika 177: Kritičen levi pritok z Velikega Javornika (foto: G. Ivnik Dujovič, 2021) ... 94
Slika 178: Obsežna erozijska žarišča v zaledju (foto: G. Ivnik Dujovič, 2020) ... 94
Slika 180: Potencialne lokacije zaplavnih pregrad (označeno z rdečkim krogcem) ... 96
Slika 181: Potencialna lokacija dolvodne zaplavne pregrade (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) ... 96
Slika 182: Druga potencialna lokacija za zaplavno pregrado (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) ... 97
Slika 183: Potencialna lokacija za gorvodno zaplavno pregrado (foto: G.Ivnik Dujovič, 2021) ... 97
SEZNAM PRILOG
Priloga A: RISBA G.1.1, SITUACIJA ODSEK SLAP – ČADOVLJE (MERILO 1:2000) A1 Priloga B: RISBA G.1.2, SITUACIJA ODSEK ČADOVLJE – DOLINA (MERILO 1:2000) A2 Priloga C: RISBA G.1.3, SITUACIJA ODSEK DOLINA – JELENDOL (MERILO 1:2000) A3
KRATICE
ARSO Agencija RS za okolje BDP Bruto družbeni proizvod
CZ Civilna zaščita
DGRS Dežurna gorska reševalna služba DRSV Direkcija RS za vode
ES Evropska skupnost
GRS Gorska reševalna služba HEC Hydrologic Engineering Center MHE Mala hidroelektratna
MF Ministrstvo za finance
MGKP Ministrstvo za gozdarstvo, kmetijstvo in prehrano MI Ministrstvo za infrastrukture
MK Ministrstvo za kmetijstvo MOP Ministrstvo za okolje in prostor ReCO Regijski center za obveščanje URSZR Urad RS za zaščito in reševanje
VP Vodomerna postaja
ZOPPN Zakon o odpravi posledic naravnih nesreč ZRP Zaščita, reševanje in pomoč
ZVNDN Zakon o varstvu pred naravnimi in drugimi nesrečami
Ta stran je namenoma prazna.
1 UVOD
V okviru zaključnega dela predstavljamo potek in način zaščite prebivalcev pred hudourniško poplavo Tržiške Bistrice, na odseku Slap-Jelendol, vključno z idejno zasnovo ukrepov za odpravo posledic ter hidravlično analizo dogodka.
Prvi ukrep je predstavljala intervencija, ki je potekala pod vodstvom Civilne zaščite, v sodelovanju s pristojnimi inštitucijami. Zaradi velikega obsega stroškov, ki so nastali v okviru intervencije in so presegli za to namenjena sredstva občinske proračunske rezerve, je sofinanciranje zagotovila tudi država. Po zagotovitvi osnovnih življenjskih pogojev lokalni skupnosti je sledil natančnejši popis in prijava škode, na podlagi katerega je vlada potrdila pripravo programa za odpravo posledic naravne nesreče ter občini zagotovila sredstva tudi za dokončno sanacijo. Občina je poskrbela za pripravo projektne dokumentacije ter zagotovila gradbeni nadzor. Sanacijska dela so bila dokončana v naslednjih dveh letih, v dveh izvedbenih fazah, kar podrobneje opisujemo v nadaljevanju.
Za splošen vpogled v tematiko, v uvodu predstavljamo osnovne značilnosti in ukrepe za urejanje hudourniških območij ter zakonsko ureditev na področju sistema varstva pred naravnimi nesrečami, kot tudi postopke, pogoje in način dodeljevanja sredstev za izvedbo sanacije.
V okviru zasnove celovite sanacije smo predhodno opravili osnovno hidrološko analizo dogodka ter evidentirali posledice vodne ujme, kot tudi vsa izvedena intervencijska dela za zagotovitev osnovnih življenjski pogojev lokalni skupnosti. Nadalje smo analizirali vzroke za tako velik obseg poškodb ter predstavili program sanacije, ki smo ga podprli s hidravličnim izračunom v programu HEC-RAS. Na koncu izpostavljamo še nekaj idejnih rešitev za obvladovanje erozije v zaledju, s katerimi bi dolgoročno lahko dosegli bistveno dodatno izboljšanje poplavne varnosti vzdolž obravnavanega odseka Tržiške Bistrice in varnosti pred spremljajočimi erozijskimi procesi.
2 HUDOURNIŠTVO
Gorske in predgorske vodotoke z razgibanimi in strmimi strugami imenujemo hudourniki. Slovenijo kot gorsko in hribovito deželo prepreda skorajda 400 hudourniških območij, ki skupaj tvorijo mrežo približno 8000 km hudourniških vodotokov [24] in pokrivajo približno četrtino našega ozemlja [11].
Po ugotovitvah Horvata (2002), pri nas hudournik prečka cesto, v povprečju na vsakih 834 m [17].
Nekateri med njimi so lahko večino leta suhi, ob intenzivnih padavin (tudi v kombinaciji s taljenjem snega) pa se lahko hipoma aktivirajo. Zanje sta tako s hidrološkega vidika značilna kratek čas koncentracije padavinskega odtoka ter omejen čas trajanja visokovodnih razmer. Ob tem je zaradi velikih naklonov ter posledično dosežene visoke hitrosti toka značilna vzpostavitev močne vlečne sile vode, ki lahko povzroči večja premeščanja plavin, hribinskih mas in lesenega plavja iz strmih više ležečih območij v položnejše nižinske predele. V posebnih primerih lahko splazela mešanica sedimentov in vode tvori drobirski tok, ki zaradi drugačnih fizikalnih lastnosti, ob izjemno visoki gostoti toka, dosega še višje hitrosti kot voda [1, 32]. Delovanje hudournikov je tako izredno nepredvidljive in razdiralne narave [35].
Razvoj hudourništva v Sloveniji sega v začetek druge polovice 19. stoletja. Potreba je izhajala iz intenzivnejše rabe prostora na hudourniških območjih. V tem času so namreč socialno-politične spremembe botrovale k intenzivnejši prostorski rabi, predvsem gozdov, ki so poprej opravljali poglavitno varovalno funkcijo pred erozijo. Iz tega so sledili veliki problemi načrtovanja rabe
prostora, ki jih je pričela reševati hudourniška panoga. Uporabljeni nadomestni ukrepi, ki so jih razvili v tistem času so zajemali predvsem ukrepe za stabilizacijo erodibilnih površin, regulacije hudournikov (Slika 1) in pogozdovanja območij. Ti ukrepi, predvsem ponovna pogozditev ogroženih območij so bili v prejšnem stoletju dokaj uspešno doseženi, povečali in razširili pa so se ostali družbeni pritiski na hudourniška območja, ki zaradi vse večje poselitve, modernizacije prometnic, razmaha elektroenergetske infrastrukture, intenzivnejše turistične rabe ter novih gozdno gospodarskih pristopov, zahtevajo vse bolj razpredeno gradnjo infrastrukture [24]. Bistveno povečanje tveganj na hudourniških območij predstavlja tudi vse občutnejši vpliv podnebnih sprememb, ki ki že in bodo po pričakovanjih v bližnji prihodnosti še občutneje prispevale prispevale h nadaljnem večanju intenzitet padavinskih dogodkov in visokovodnih pretokov. Za Tržiško Bistrico, glede na različne scenarije, prevladuje ocena prirasta visokovodnih pretokov do konca stoletja v rangu -5% do +20%, glede na obdobje 1981-2010 [23].
Preventivno delovanje na področju hudorništva je bilo v alpskem svetu, v prejšnjih desetletjih, vzpostavljeno z državnim upravljanjem z naravnimi tveganji. V zadnjem času se hudourništvo razvija v celostno in interdisciplinarno panogo, pri čemer se upravljanje s tveganji umika obvladovanju tveganj [24]. Ta zajema celostno preventivno upravljanje s tveganji, kar zagotavljamo z usklajenim delovanjem vseh deležnikov [9]. Moderen interdisciplinaren pristop na področju hudourništva tako zahteva upoštevanje dognanj gozdarskih, vodarskih, okoljskih, gradbenih, geografskih, geoloških, socialnih, ekonomskih in pravnih disciplin ter upravnih razmer [24].
Kljub zrelosti panoge, v Sloveniji nimamo posebnega zakona o hudourništvu [24], pravtako pa ne dorečenih standardov za urejanje hudournikov, ki so tudi v tujini pogosto pomanjkljivi. Pri načrtovanju se pri nas tako pogosto opiramo predvsem na standarde, ki veljajo v Švici, Nemčiji in predvsem v Avstriji, kjer so leta 2009 dognanja stroke vključili v ONR (avstrijski nacionalni pravilnik) [14].
Slika 1: Obnovljena hudourniška struga po poplavah v Dovžanovi soteski (vir: Domen Lajevec, EHO projekt d.o.o.)
2.1 ZNAČILNOSTI HUDOURNIŠKIH PROCESOV
Hudourniki so strmi in nepredvidljivi vodotoki, ki se ob intenzivnih padavinah hitro aktivirajo. Zaradi velikih naklonov terena ter preperevanja hribin so za hudourniška območja značilni intenzivni procesi stekanja padavinskega odtoka in spremljajoči erozijski procesi. Specifični odtoki visokih voda na hudourniških območjih večinoma znašajo nekaj m3/km2, na manjših območjih tudi več [22]. Na odtok vplivajo predvsem velikost in geomorfologija območja (padavine, vegetacija, tla, naklon in hrapavost površja) ter potek mreže odvodnikov. Pri tem je potrebno upoštevati, da kritični pretoki praviloma nastopijo po intenzivnih padavinah, ob že veliki predhodni namočenosti tal [24]. Za obvladovanje negativnih vplivov hudournikov je ključno hkratno obvladovanje erozijskih procesov.
2.1.1 EROZIJSKI PROCESI
Erozijo delimo na obstoječo in potencialno erozijo, ki v obstoječem stanju ni bistveno prisotna, vendar zaradi različnih dejavnikov lahko pride do njenega razvoja [15].
V hidrotehnični stroki erozijo glede na premeščenje erozijskega drobirja delimo na [23]:
- Preperevanje - Vetrno erozijo - Ledeniško erozijo - Snežno erozijo - Vodno erozijo - Težnostno erozijo - Plazno
- Podorno
- Mešane oblike (kras)
V Sloveniji je vodna erozija poglavitni vzrok erozijskih procesov [15]. Delimo jo na hudourniško erozijo na hudourniških območjih, ki obsega tudi pojav snežne in težnostne erozije ter rečno erozijo v strugah vodotokov. V sami strugi vodno erozijo delimo na globinsko in bočno erozijo [23]. Kot zanimivost povzemam podatek, da sta dve tretjini ozemlja Slovenije podvrženi eroziji, ob kateri se letno v povirnih delih sprosti okoli 5 mio m3 sedimentov, od katerih jih približno polovica konča v hidrološki mreži [3, 50].
V nadaljevanju na kratko obravnavamo erozijske procese, ki se odvijajo v hudourniških strugah (podpoglavje 2.1.1.1.) ter tudi osnovne pobočne procese, ki se odvijajo na hudourniških območjih (podpoglavje 2.1.1.2).
2.1.1.1 VODNA EROZIJA NA HUDOURNIŠKIH OBMOČJIH
Nevarnost pri hudourniškem izbruhu predstavlja predvsem razvoj močne vlečne sile toka, zaradi katere prihaja do intenzivnega odnašanja nevezanega materiala v strugi, pri čemer se tvorita globinska in bočna erozija (ki v primeru strmih brežin lahko vodi do povratne erozije, ki se širi iz struge navzgor po pobočju in odpira nova erozijska žarišča). Na dolvodnih, položnejših odsekih nevarnost predstavlja predvsem odlaganje odplavljenega materiala, pri čemer obstaja nevarnost zaproditve struge in s tem prelitja toka preko brežin.
Slika 2: Poglabljanje hudourniške struge in stabilnost pobočij [24]
Značilna erozijska žarišča hudourniških območij, ki se pojavljajo predvsem v zgornjem toku so erozijski jarki. Ti nastanejo z napredovanjem žlebičaste erozije [15], kot posledice koncentriranja površinskega odtoka. Značilni pojavi so tudi melišča, ki nastajajo pod strmi skalnimi stenami, izpostavljenimi preperevanju.
Tipična območja odlaganja so hudourniški vršaji, ki mnogokrat predstavljajo privlačno območje za poselitev. Takšna območja pa so praviloma zelo ogrožena, saj je naravni proces odvodnje po vršajih, tak da prihaja do zaproditev obstoječih odvodnikov in do spreminjanja smeri toka. Urejene struge na takšnih poseljenih območjih večinoma prevajajo pričakovane pretoke visokih voda, v kombinaciji z večjimi količinami dospelih plavin pa se ponavadi zeli hitro zaprodijo. V raznih zožitvah strug (ozke soteske, premostitve…) veliko nevarnost predstavlja tudi možnost zajezitve odtoka, ki ga v največji meri povzroča leseno plavje v kombinacij z ostalimi rinjenimi plavinami. Takšna nestabilna zajezitev lahko hipoma popusti in povzroči udarni val dolvodno, razvije se lahko celo v drobirski tok.
Zmanjšanje potencialnih količin rinjenih plavin in njihove premestitvene zmogljivosti tako predstavlja prednostno nalogo pri obvladovanju hudourniških procesov [24].
Slika 3: Zali Log, v porečju Selške Sore, je tipično naselje nastalo na hudourniškem vršaju [12]
Vodna erozija je najintenzivnejša v času visokovodnih pretokov, saj so visoke strižne napetosti na dnu struge odvisne predvsem od pretočne globine (ter padca nivelete in oblike struge) [24]. Za vrednotenje premestitvene sposobnosti poznamo različne računske postopke. Ključen parameter, ki nas pri tem zanima je zrnavostna sestava plavin, deloma tudi oblika zrn in njihova gostota [21]. Premeščanje plavin je sicer vedno odvisno od količine in vrste materiala, ki se sprošča v strugo. Le-tega je lahko več, kot je premestitvena sposobnost struge in tako prihaja do odlaganja plavin vzdolž določenih
odsekov struge. Dotoka plavin, ki jih je vodotok še sposoben premeščati, je lahko tudi premalo in posledično prihaja do poglabljanja delov struge. To praviloma vodi h temu, da drobnejši material odplavi, bolj grobi material pa se zaklini in niveleta se nekako stabilizira. Samočistilna sposobnost na takšnih odsekih je posledično bistveno zmanjšana, poleg tega je manjša tudi disipacija energije v struge, ki se tako v večji meri prenaša na brežine [26].
2.1.1.2 POBOČNI PROCESI
V slovenski geografiji se pobočni procesi glede na način premikanja gradiva delijo [4, 5] na:
- Tok: polzenje, soliflukcija, blatni tok, drobirski tok - Plazenje: usadi, zemeljski plaz, kamniti zdrs - Padanje: skalni odlom, skalni podor
Na hudourniških območjih se srečujemo z vsemi naštetimi pobočnimi procesi. Erozija v strugi in na pobočjih sta pogosto neločjivo povezani. Tako npr. zaradi globinske erozije v strugi prihaja do bočne erozije brežin, ki se lahko s povratno erozijo širi naprej višje po pobočju. Lahko pa je smer delovanja tudi obratna, če npr. v strugo splazi material iz višje ležečih pobočij, na katere sam tok v strugi nima neposrednega vpliva. To lahko povzroči razne spremembe v toku ali prispeva h količinam plavin v strugi. Ob večjih količinah lahko povzroči tudi zajezitev struge in celo vodi do pojava drobirskega toka. Pojavi hribinskih plazov na hudourniškem območju ter hudourniškega izbruha so pogosto tudi istočasni, saj na oboje vplivajo isti dejavniki, torej visoka predhodna namočenost tal, dolgotrajne padavine in vpliv težnostne sile.
Naklon pobočij je stabilen v kolikor je manjši od notranjega strižnega kota zemljine oz. materiala. Le- ta pa se s časom spreminja, v odvisnosti od napredovanja preperevanja, precejanje talne vode, raznih nehomogenosti itd. Na precejanje vode so zelo občutljiva bolj vezljiva (glinena) tla, ki pri veliki vsebnosti vode izgubijo trdnost. Pri nevezljivih zemljinah pa precejanje lahko povzroči izpiranje drobnih frakcij, kar vodi k nadaljnim pomikom pobočja [24].
Slika 4: Postopno zmanjševanje naklona pobočja s površinskim plazenjem [24]
Na zgornji sliki (slika 4) je viden primer postopnega razvoja usada brežine, s strani visokih voda, ki sprva lahko povzročijo le manjše poškodbe v območju pete brežine. Te pa zaradi nadaljnjih poškodb in izpostavljenosti pred površinskim preperevanjem, ki se počasi širi v notranjost, vodijo k temu, da se notranji kot trenja poškodovane hribine sorazmerno zmanjšuje. Takšna poškodovana brežina teži h novemu manjšemu naklonu pobočja, ki ustreza novemu notranjemu kotu takega preperelega materiala.
Potek drsine je pogosto lahko razviden, ko se na poprej stabilnem površju pojavijo razpoke [24].
Na hudournških območjih je pogosto potrebno računati tudi na možnosti pojava drobirskega toka. Gre za izjemno rušilen pojav, ki nastane kot mobilizacija mešanice zemjin, hribin, vode in/ali zraka, pri zadostnem padcu in ob velikem dotoku vode. Pojavi se lahko tudi v kombinaciji s potresno aktivnostjo [9]. Njegovo delovanje je še posebej razdiralno zaradi visoke specifične gostote toka (mešanica
sedimentov, lahko tudi do zelo velikih skalnih blokov in vode) ter visoke hitrosti čela toka [4], ki lahko doseže tudi 20 m/s [9].
Na spodnji sliki (slika 5) je prikazana klasifikacija gravitacijskih tokov po Coussotu (1992), glede na vezljivost materiala ter zasičenost z vodo. Drobirski in zrnasti tokovi spadajo med gmotne (masne) tokove [9].
Slika 5: Klasifikacija gravitacijskih tokov po Coussotu (1992), glede na vezljivost materiala ter zasičenost z vodo [9]
2.2 VAROVALNI UKREPI NA OBMOČJU HUDOURNIKOV
Infrastruktura na hudourniških območjih je v Sloveniji, zaradi razdrobljene poseljenosti po številnih večjih in manjših alpskih in predalpskih dolinah, vseprisotna. Poseljeni so številni dolinski predeli hudourniških območij, vršaji kot tudi pobočja, kamor se razpreda vsa potrebna prometna, komunalna in energetska infrastruktura. Razvoj takšnih, predvsem podeželskih območij, pogosto temelji tudi na gozdno gospodarski in turistični panogi, ki pravtako zahtevata svojo infrastrukturo. Pri tem sodoben pristop terja čimbolj optimalno načrtovanje razvoja rabe prostora in preventivno delovanje na hudourniških območjih (slika 6), kar pa v Sloveniji zaradi tradicionalno velike razpršenosti poselitve po številnih manjših alpskih in predalspkih dolinah itd., ni (bilo) vedno možno zagotoviti. Kljub temu popolne varnosti na večini hudourniških območij ni mogoče vedno zagotoviti, zato je potrebno vzdrževati tudi stalno interventno pripravljenost na ustrezno ukrepanje in odpravo posledic v primeru pojava naravne nesreče. Sodoben proces upravljanja s tveganji je razviden na sliki 7 [27].
Varovalne ukrepe na hudourniških območjih delimo na aktivne in pasivne (slika 6), pri čemer aktivni varovalni ukrepi preprečujejo nek naravni dogodek, pasivni pa so namenjeni zmanjšanju škode, ne da bi vplivali na potek dogodka [14].
Izbira načina varovanja je odvisna od učinkov, ki jih želimo doseči, glede na specifične razmere na območjih. V grobem poznamo ukrepe, kot so preusmeritve procesov toka mimo nevarnih odsekov,
stabilizacija dna struge in pobočij, konsolidacija struge in pobočij, zadrževanje vode in trdnih snovi, njihovo doziranje ter selektivno filtriranje trdih delcev ter zmanjševanje energij preko disipacijskih objektov oz. s padanjem [14]. Posebne ukrepe uporabljamo tudi za varstvo pred snežnimi plazovi, padajočim kamenjem ter zemeljskimi plazovi [27].
Ureditev hudourniških območij tako ponavadi sestoji iz kombinacije različnih varovalnih objektov v nizu, ki imajo dopolnilni učinek in delujejo kot funkcionalna veriga [56]. Celoten učinek sistema ukrepov je tako zagotovljen le s popolnim učinkom vseh elementov sistema [14].
Ukrepe delimo tudi glede na položaj konstrukcije v odvisnosti od smeri toka, in sicer na prečne in vzdolžne, poznamo pa tudi ukrepe s površinskim učinkom. Med prečne objekte štejemo pregrade, pragove s stopnjo do 4 m, talne pragove, drče in jezbice, ki so izvedene kot nekakšni polpragovi. Med vzdolžne objekte štejemo obrežne zidove, kamnite zložbe in vzdolžne pregrade. Ukrepi s površinskim učinki so drenaže, preoblikovanja terena in razne stabilizacijske konstrukcije [14].
Slika 6: Varovalni ukrepi na hudourniških območjih (1 – aktivni ukrepi, 2 – pasivni ukrepi) [27]
Slika 7: Krog rizičnega menedžmenta [27]
2.2.1 PREGRADE
V hudourništvu pregrade predstavljajo enega ključnih gradbeno-tehničnih ukrepov, pri čemer se uporabljajo različne vrste pregrad in gradbenega materiala. Glede na namen pregrade delimo na stabilizacijske pregrade, zaplavne pregrade, disipacijske pregrade (za disipacijo energije drobirskih tokov) in prebiralne (ter filtrirne in dozirne) pregrade z odprtinami, ki se uporabljajo predvsem kot zadrževalniki plavin. Glede na vrsto konstrukcije tako razlikujemo polne pregrade (brez odprtin) ter odprte pregrade [14].
Nosilna konstrukcije pregrade je lahko (armirano)betonske, kamnitobetonske, jeklene ali lesene izvedbe (enostenke in dvo ali trostenske kašte, med katere spada značilna kranjska stena, uvrščena na seznam nesnovne kulturne dediščine Republike Slovenije). Poznamo tudi pregrade iz žičnih košar in iz zemeljskega nasutja [4]. V primeru potencialnega neenakomernega pomikanja temeljnih tal praviloma uporabljamo konstrukcije bolj gibke zasnove.
Slika 8: Tipi hudourniških pregrad 1 [24]
Slika 9: Tipi hudourniških pregrad 2 [24]
Pregrade so ponavadi izvedene kot težnostne pregrade in obtežbo prenašajo v tla ali pa kot ločne, ki obtežbo preko vpetja kril prenešajo v brežine. Pri njihovi izvedbi se mora zagotoviti varnost pred zdrsom ter prevrnitvijo (vodni tlak za pregrado zmanjšujemo z izvedbo precednic), varnost pred udarcem drobirskega toka (učinkovit ukrep sta takojšno zasutje pregrade ter ustrezno dimenzioniranje objekta na dinamične obremenitve) in ustrezna nosilnost temeljnih tal oz. ustrezno temeljenje (izvedene geotehnične raziskave) [24]. Posebej pomembno je zagotoviti tudi, da ne more priti do prelitja kril pregrade ter poskrbeti za ustrezno zavarovanje podslapja in brežin, kjer prihaja do disipacij energije. Globina temeljenja hudourniških pregrad praviloma znaša vsaj 1,5 – 2 m, v primeru posebno neugodnih razmer pa temu primerno več [14].
2.2.1.1 STABILIZACIJSKE PREGRADE
Stabilizacijske pregrade so namenjene stabilizaciji in izravnavi nivelete, zmanjšanju pretočnih hitrosti in disipaciji energije v podslapju pregrade. Najbolj učinkovito ureditev na odsekih, kjer prihaja do poglabljanja struge predstavlja sistema stabilizacijskih pregrad. Sistem pregrad stabilizira dno struge, posledični zaplavek za pregradami pa ugodno deluje tudi na stabilnost bregov. Tok preko sistema pregrad omogoča načrtovano točkovno disipacijo energije v podslapju pregrad. Tak umirjen tok med pregradami ima tudi močno zmanjšan prodonosni potencial. Pri tem se je potrebno zavedati, da je širina takšne struge večja od struge v naravnem stanju. Idealno z vidika stabilnosti je, da zaplavek dolvodne pregrade predstavlja podporo temeljev gorvodne pregrade. V ta namen je teoretično možno izračunati projektiran padec med dvema pregradama. Ključna pri takem sistemu je stabilnost najbolj dolvodne pregrade, ki jo je zato treba temu ustrezno temeljiti, po možnosti kontaktno na skalno podlago. Stanje zaplavka med pregradama je potrebno redno spremljati, saj v primeru dolgega premora med visokovodnimi pretoki, lahko pride do pretiranega odlaganja plavin in plavja in obraščanja ter meandriranja med pregradami, kar lahko ogrozi stabilnost brežin [24].
Slika 10: Zaplavljanje pregrad z rinjenimi plavinami [24]
2.2.1.2 ZAPLAVNE PREGRADE
Za zadrževanje plavin v zaledju se gradijo t.i. zaplavne pregrade, ki predstavljajo smiselno umeščene pregrade z večjim zadrževalnim prostorom za plavine in plavje, ki ga je potrebno redno prazniti.
Gradijo se predvsem tam kjer hudournik prehaja na vršaj, npr. na izteku grape, nad naseljem, lahko pa tudi v zaledju hudournikov, kjer je velik transport materiala. Uporabljajo se tudi na območju pogozdovanja ter pri sanaciji erozijskih žarišč [24].
Slika 11: Primer zaplavne pregrade (foto: G. Ivnik Dujovič, 2020) 2.2.1.3 PREBIRALNE PREGRADE (DOZIRNE IN FILTRIRNE)
Za selektivno zadrževanje rinjenih plavin so v Avstriji razvili posebne prebiralne pregrade, ki z različno oblikovanimi odprtinami dopuščajo določeno premeščanje plavin skozi reže, ob razvoju večje prodonosnosti pa pretežni del plavin zaustavijo. Idealno delovanje takšnega zadrževalnika zagotovlja kontrolirano kontinuiteto premeščanja plavin vzdolž strug. V praksi njihovo delovanje močno otežuje predvsem leseno plavje, kar lahko delno rešujemo s posebnimi lovilnimi mrežami [56].
Poznamo koncept doziranja in koncept filtriranja. Koncept doziranja temelji na začasnem zadrževanju rinjenih plavin pri visokih vodah in njihovem naknadnem premeščanju z odtekanjem poplavnega vala ali pri srednjih vodah. Koncept filtriranja temelji na selektivnem prepuščanju trdnih delcev, tako da se omogoči le premeščanje drobnejših frakcij [14].
2.2.1.4 DISIPACIJSKI OBJEKTI
Disipacijski objekti se gradijo predvsem na območjih, kjer je večja verjetnost pojava drobirskega toka.
V ta namen se uporabljajo disipacijske pregrade (zaprte pregrade ter pregrade z zaprto krono), ki se praviloma gradijo v nizu. Delujejo tako, da upočasnjuje tok ter deponirajo čelo vala drobirskega toka med več zaporednih pregrad. Za varstvo pred pojavom drobirskega toka se uporabljajo tudi razbijači drobirskega toka. Le ti se umeščajo na skrajno gorvodno mesto ureditve in se zaradi pričakovane velike udarne sile gradijo iz armiranega betona [56].
Slika 12: Razbijač drobirskega toka v Logu pod Mangartom [46]
2.2.2 PRAGOVI, JEZBICE, DRČE
Stabilizacijo nivelete struge na odsekih z nekoliko blažjimi padci lahko dosežemo s pragovi, ki so lahko s stopnjo (do 4 m) ali pa talne izvedbe [14]. Na hudournikih praviloma stremim k čimvečji pretvorbi energije v podslapju pragu, zato je potrebno zagotoviti zadostno višino pragu za nepotopljenost prelivanja, tako da na prelivni sekciji pride do prehoda v deroči tok [24].
Slika 13: Pogoj za nepotopljenost prelivanja preko pregrade [24]
Kjer je za varovanje brežin potrebno predvsem usmerjanje matice toka proti sredini struge, je smiselna uporaba jezbic, ki so izvedene v obliki polpraga (izvedene so preko dela struge).
Pogosto uporabljen ukrep predstavlja tudi utrditev dna struge in brežin z izvedbo hrapavih drč oz.
kinet. Takšno tlakovanje se praviloma izvaja iz grobega kamenja oz. večjih skal, ki se jih polaga v suho ter medsebojno dobro zaklinja. Na vmesnih delih ter povsem dolvodno dno struge praviloma
zavarujemo še s prečnimi objekti (npr. kamnitobetonski pragovi), lahko tudi z zavesami iz jeklenih pilotov oz. odsluženih tirnic. Ukrep je načeloma primeren za padce nivelete do 10 %. Za izračun dimenzij tlaka obstaja tudi več postopkov, kot sta postopek U.S. Bureau of Reclamation ter postopek Cherveta in Weissa [24].
Slika 14: Sonaravna masivna kamnita drča v Dovžanovi soteski (foto: G.Ivnik Dujovič, 2019)
2.2.3 OBREŽNI ZIDOVI, KAMNITE ZLOŽBE
Prometnice, kot temeljna infrastruktura, zaradi utesnjenega poteka dolin, pogosto potekajo povsem ob vodotokih, kjer je za njihovo umestitev potrebna utrditev erodibilne hudoruniške brežine z vzdolžnimi objekti, kot so obrežni zidovi in kamnite zložbe. Obrežni zidovi se izvajajo iz gradiv različnih vrst (kamen, beton, AB, les...). Pri hudournikih se uporaba žičnatih košar sicer ne priporoča, saj so lahko ob razviti prodnosnosti močno izpostavljene poškodbam. Kot najprimernejša rešitev se najpogostje izkaže kamnitih zložb, tudi zidov. Zložbe so poševno nagnjena zavarovanja brežin, ki se lahko izvedejo kot suhe zložbe ali v betonu [14].
Suhe zložbe se praviloma izvajajo v maksimalnem naklonu 1:1, naklon je lahko pogojno večji le na nizkih brežinah. Za kvalitetno izvedbo je potrebno skale dobro zakliniti, rege med skalami pa zapolniti z ustreznim materialom, tako da ne prihaja do izpiranja drobnejših frakcij. Vkolikor se predvideva, da bo suha zložba izpostavljena večjim zunanjim silam (vodni tok in zaledni pritiski brežine), mora biti le-ta izvedena čimbolj masivno ali pa se mora njeno izpostavljenost ustrezno zmanjšati.
Pri umestitvi vzdolžnih objektov v strugo je ključna tudi izvedba ustreznega temeljenja, tako da je objekt varen pred erozijo temeljev. V idealnem primeru to zagotovimo s kontaktno pozidavo na raščeno podlago, pogosto pa je na območju temeljnih tal potrebno izvesti zavarovanje nivelete.
2.2.4 INŽENIRSKO-BIOLOŠKE METODE
V želji po večji sonaravnosti ureditev se pri utrjevanju brežin stremi tudi h uporabi inženirsko- bioloških rešitev, kot so vrbovi popleti, fašine itd. Uporaba teh ukrepov v hudournikih mora biti zaradi možnosti razvoj velikih vlečnih sil nekoliko previdnejša. Pri uporabi je potrebno zagotoviti tudi nekaj več prostora, saj mora biti struga širša in položnejša, poleg tega potrebuje tudi določen čas da se primerno zaraste. Ukrepe se zato, posebej pri hudournikih, praviloma kombinira s klasičnimi, tako da
se npr. strugo in brežino v spodnjem delu brežino zavaruje z ustreznimi konstrukcijami, v zgornjem delu pa se izvede zavarovanje z uporabo inženirsko-bioloških ukrepov [24].
2.2.5 UKREPI ZA STABILIZACIJO BREŽIN
Za preprečitev erodiranja poškodovanih brežin je kot osnoven ukrep potrebna ustrezna zagotovitev oz.
nadomestitev podpore v peti, ki mora biti temeljena v območje pod potencialno drsino. Za stabilizacijo globokega zemeljskega plazenja je potrebno globoko sidranje, kar lahko storimo z raznimi sidri in piloti. Za plitva plazenja običajno zadostujejo podporni objekti z plitvo globino temeljenja, ki mora biti zadostna glede na globino zmrzovanja tal. Podporo v peti hudourniških brežin lahko zagotovimo tudi že s samim dvigom nivelete za stabilizacijskimi pregradami [24].
Slika 15: Plitvo temeljeni podporni objekt pri plitvi drsni ploskvi [24]
Za osnovno podporo brežin, ki površinsko plazijo, včasih sicer zadoščajo že enostavni inžersko- biološki ukrepi, pogosto pa zahtevnejši pogoji narekujejo kombiniranje z gradbenotehničimi ukrepi.
Tako se npr. izvede nosilno konstrukcijo za podporo v peti, za njo pa se brežino izvedev dopustnem naklonu. Če tega ni mogoče zagotoviti, se brežino še površinsko zavaruje in/ali dodatno utrdi z različnimi stabilizacijskimi konstrukcijami. Primeri površinskega zavarovanja so npr. polaganje oblic prečno na brežino za razbijanje površinskega odtoka, izdelava biotehničnih rešitev, kot so intenzivne zatravitve, vrbovi popleti, zasaditve-pogozditve, prekritje z geotekstili, kokosovimi ali žičnatimi pletivi.... Po potrebi se za stabilizacijo brežin izvedejo tudi dodatni podporni objekti [24].
Slika 16: Stabilizacija erozijskega žarišča na obravnavanem odseku Tržiške Bistrice (foto: G.Ivnik Dujovič, 2019)
Za zaustavitev plazenja je praviloma ključna tudi izvedba ustreznega odvodnjavanja, ki ga zagotavljamo predvsem z odvodnjevanjem zalednih površinskih voda iz območja plazu, kot tudi z izvedbo različnih drenažnih sistemov (drenažna rebra, vodnjaki) s katerimi je možno znižati porne tlake tudi v sami hribini [24].
2.3 IZRAČUN HIDRAVLIČNIH OBREMENITEV
Hudourniški tok je zaradi visokih hitrosti toka po strmi razgibani strugi zelo turbulenten, s premeščanjem plavin in plavja je nagnjen tudi k ustvarjanju različnih lokalnih zajezitev ter prelivanj iz struge. Vsakršno tako nepredvidljivo delovanje je izrazito razdiralno in lahko popolnoma preoblikuje strugo hudournika in obdajajoče poplavljeno območje. Po izgradnji infrastrukture takšno delovanju jasno ni več dopustno, zato se pri projektiranju vodnogospodarskih ukrepov predpostavi vsaj hidravlična obremenitev s povratno dobo 100 let, lahko tudi maksimalna opazovana obremenitev. Pri tem je priporočljivo predvideti tudi varnostno nadvišanje nad kritično gladino vode, ki lahko pri hudourniških vodotokih znaša tudi do dva metra. Le-to je praviloma namenjeno kompenziranju raznih motenj v toku oz. zmanjšanju pretočnega prereza zaradi premeščanja plavin in lesenega plavja pa tudi dodatni varnosti v primeri poddimenzionirane ocene visokih voda. Posebej previden je treba biti tudi pri mostovih s stebri [25]. Minimalno varnostno nadvišanje pri mostovih sicer določi DRSV. Na vodotokih prvega reda je praviloma potrebno zagotoviti 1 m varnostnega nadvišanja, pri vodotokih drugega reda po 0,5 m, kar pa kot že rečeno ni vedno ustrezno, saj se ravno na manjših vodotokih pojavlja veliko plavin in plavja.
Pri izračunu hidravličnih obremenitev v hudourniških strugah je tako potrebno biti pozoren tudi na same hitrosti toka ter upoštevati možnosti zaproditev struge zaradi razvoja prodonosnosti ter premeščanja lesenega plavja oz. le-to čimbolj verodostojno oceniti. Posebna previdnost je potrebna na drobirskih hudourniških območjih. V praksi pri načrtovanju ureditev vedno obstaja določeno preostalo tveganje, minimaliziranje tveganj pa ima seveda prednost v gosteje poseljenih območjih oz. območjih s kritično infrastrukturo [24].
2.3.1 HIDROLOŠKA ANALIZA
Neposredne meritve visokih voda so na hudourniških območjih razmeroma redke. Sklepanje o pretoku na podlagi visokovodnih sledi je pravtako zelo problematično, saj je tok visokih voda praviloma zelo spremenljiv, v odvisnosti od stopnje razvitosti prodonosnosti, strmih padcev in drugih nehomogenosti.
Višino visokovodnega pretoka tako določamo z različnimi računskimi postopki, ki praviloma temeljijo na podlagi podatkov o padavinah, pokrovnosti in lastnosti tal ter morfologije terena [24].
Za razumevanje padavinskih razmer si pomagamo s podatki padavinskih postaj, ki pa so v gorskem svetu zaradi manjšega števila postaj in velike raznolikosti razmer pravtako manj zanesljivi. Če je potrebno upoštevamo tudi vpliv taljenja snežne odeje. Pri interpolaciji podatkov iz drugih merilnih mest je potrebno kompenzirati vplive razlik v nadmorski višini in poteku terena. Pri določitvah padavinah je pogosto pomembnejša sama intenziteta padavin, kot njihovo celotno trajanje in višina, odvisno od velikosti območja in časa koncentracije [24].
Za račun odtoka s hudourniških območij si lahko pomagamo z nekaterimi računskimi postopki, ki temeljijo na določitvi časa stekanja (čas koncentracije), poznane so tudi nekatere empirične metode za oceno visokih voda (Melli-Muller) [24].
2.3.2 HIDRAVLIČNA ANALIZA
Na podlagi izvrednotenih visokovodnih pretokov je potrebno vsaj na kritičnih odsekih določiti prevodnost struge. Pri tem je potrebno upoštevati, da je hidravlična prevodnost v primeru razvite prodonosnosti bistveno zmanjšana. Kjer obstaja možnost je potrebno računati tudi na pojav drobirskih tokov [24].
Standardni enačbi, ki jih najpogosteje uporabljamo za izračun pretokov in hitrosti sta Manningova in DeChezyjeva enačba. Ti enačbi sta namenjeni predvsem za odprte vodotoke z blagim padcem nivelete (do 2%), zato je pri hudourniških vodotokih pri njuni uporabi potrebna pazljivost. Iz tega razloga so bile za izračun hudourniškega toka razvite različne nove empirične in pol-empirične enačbe ter teoretični pristopi, ki pa imajo vsaka svoje omejitve vezane predvsem na ozka območja veljavnosti.
Najpogosteje uporabljene enačbe v hudourništvu so Manningova, DeChezyjeva, Jarrettova in Rickenmannova enačba [36]. V sodobnem času nam naprednejše hidravlično modeliranje odtoka omogoča različna programska oprema oz. matematični modeli, ki temeljijo na zgoraj opisanih enačbah.
2.3.2.1 Manningova enačba
Enačba je bila razvita leta 1889 in je namenjena izračunu srednjega pretoka in hitrosti vode v strugi, v odvisnosti od vzdolžnega padca, srednje pretočne globine, omočenega oboda in koeficienta hrapavosti tal. Enačba je zaradi svoje enostavnosti in praktične uporabnosti najbolj priljubljena enačba za izračun srednjega pretoka in hitrosti v strugi, kljub temu da ne daje vedno najbolj zanesljivih rezultatov.
Namenjena je predvsem izračunu stalnega toka v strugah z blagim padcem nivelete ter z relativno majhno hrapavostjo struge (R/d90>20). V primeru hudourniških strug je pogosto zelo zahtevna tudi pravilna določitev srednje pretočne globine ter s tem povezanega hidravličnega radija [36].
2.3.2.2 Jarrettova enačba in Rickenmannove enačbe
V hudourništvu se pogosto uporablja Jarretova enačba, ki za izračun sicer zahteva poznavanje pretočne gladine, vendar pa je v primerjavi z Maninngovo bistveno zmanjšan vpliv padca nivelete [36].
𝑣 = 3,11 ∗ 𝑅0,83∗ 𝐼00,12 𝑅…hidravlični radij [m]
𝐼0…vzdolžni padec oz. naklon kanala [/]
Rickenmannove enačbe so bile na podlagi eksperimentalnih raziskav razvite posebej za struge z majhnim padcem, s strmim padcem ter za zablatene tokove in veljajo predvsem za odseke brez izrazitih naravnih ali umetnih padcev. Za izračun je potrebno še poznavanje vzdolžnega padca, ter 90- odstotnega zrna plavin. [36]
2.3.2.3 Matematični modeli
Za izračun toka s prosto gladino obstaja različna programska oprema. Večina široko uporabljenih modelov, kot osnovno hidravlična enačba za tok s prosto gladino uporablja Manningova enačba, zato imajo hidravličnih modeli iste težave z obravnavo hidravličnih razmer v strmih strugah, kot same
hidravlične enačbe. Razne numerične nestabilnosti v modelih je tako potrebno v čimvečji meri odpraviti in model čim bolje umeriti glede na realne razmere.
Glede na način modeliranja toka vode poznamo 1D, 2D in 3D modele. Pri 1D modelu računamo hitrosti le v smeri toka, računsko celico pa predstavlja kar prečni prerez struge. 2D model privzema ploskovne celice, kar pomeni da upošteva tudi tok v smeri pravokotno na strugo, ki je pomemben pri razlitju iz struge. Pri 3D modelu pa upoštevamo še vertikalno hitrostno komponento [37].
V mojem primeru smo za hidravlično analizo uporabili 1D model tako na območju struge kot tudi ozke obdajajoče poplavne ravnice.
Pri tem smo uporabili računalniški program HEC-RAS, ki ga je razvil ameriški center za hidrologijo.
Uporabljena je bila verzija programa 6.0.0., ki omogoča tudi izdelavo kombiniranega 1D-2D modela pri nestalnem toku. Pri hidravličnem izračunu program upošteva zakon o ohranitvi mase, zakon o ohranitvi gibalne tekočine ter zakon o ohranitvi energije. Program je z uporabo enačbe gibalne količine ali energijske enačbe sposoben upoštevati spremembe v toku, ki jih npr. predstavljajo mostovi, tako da razdeli prečne prereze na posamezne lamele, v katerih upošteva različne hitrosti toka.
Pri mirnem toku, kjer se motnje širijo tudi gorvodno, nivo vodne gladine izračunava v protitočni smeri, zato je potrebna določitev spodnjega robnega pogoja. Pri deročem toku nivo gladine izračunava v dolvodni smeri, za kar je potrebna določitev zgornjega robnega pogoja. Pri mešanem toku pa je potrebno določiti tako dolvodni kot gorvodni robni pogoj. Posebej pomembna je tudi pravilna določitev koeficientov hrapavosti [37], ki definira hrapavost struge glede na povprečno hitrost v obravnavanem pretočnem prerezu vodotoka. Koeficient hrapavosti praviloma določamo z uporabo empiričnih preglednic, kjer vrednosti korigiramo glede na dejanski vpliv hrapavasti omočene površine (debelina zrn, zaraščenost, tudi spremembe v osnem poteku struge) na tok vode ter na podlagi umerjenih modelov na podobnih območjih. V hudourništvu z ustreznim povečanjem koeficienta hrapavosti poskušamo kompenzirati vplive raznih turbulentnih stanja oz. motenj v toku, ki jih npr.
predstavljajo naravne kaskade, razne ovire toka itd. Koeficient hrapavosti prilagajamo tudi v primeru spremembe hrapavostnih razmer ob različnih pretočnih višinah. S povratnim računom pri znanem pretoku in višini gladine je koeficiente možno tudi umeriti, kar pa je glede na pomanjkanje meritev pri nas žal redkost [36].
3 PRAVNA UREDITEV VARSTVA PRED NARAVNIMI NESREČAMI
Vsi pravni predpisi v Sloveniji morajo biti v skladu z najvišjim zakodajnim aktom v Republiki Sloveniji, ki je Ustava Republike Slovenije (URS, Uradni list RS, št. 33/91-I, 42/97 – UZS68, 66/00 – UZ80, 24/03 – UZ3a, 47, 68, 69/04 – UZ14, 69/04 – UZ43, 69/04 – UZ50, 68/06 – UZ121,140,143, 47/13 – UZ148, 47/13 – UZ90,97,99 in 75/16 – UZ70a). V ustavi se Republika Slovenija v 8. členu zavezuje tudi h spoštovanju splošno veljavnih načel mednarodnega prava in mednarodnih pogodb [8].
Pravna ureditev na področju upravljanja voda je tako sprejeta v skladu z Evropskima direktivama;
Vodno direktivo – Direktiva Evropskega parlamenta in Sveta 2000/60/ES z dne 23. oktobra 2000 o določitvi okvira za ukrepe Skupnosti na področju vodne politike ter Poplavno direktivo – Direktiva 2007/60/ES Evropskega parlamenta in Sveta z dne 23. oktobra 2007 o oceni in obvladovanju poplavne ogroženosti.
Temeljni zakonodajni akti, ki urejajo ali se neposredo navezujejo na področje varstva pred naravnimi nesrečami povezanimi z vodami, so predvsem naslednji [18]:
• Gradbeni zakon (GZ, Uradni list RS, št. 61/17, 72/17 – popr., 65/20 in 15/21 – ZDUOP)
• Zakon o cestah (ZCes-1)
• Zakon o gasilstvu (Uradni list RS, št. 113/05 – uradno prečiščeno besedilo, 23/19 in 189/20 – ZFRO)
• Zakon o javnem naročanju (Uradni list RS, št. 91/15 in 14/18)
• Zakon o javnih financah (Uradni list RS, št. 11/11 – uradno prečiščeno besedilo, 14/13 – popr., 101/13, 55/15 – ZFisP, 96/15 – ZIPRS1617, 13/18 in 195/20 – odl. US)
• Zakon o materialni dolžnosti (Uradni list RS, št. 87/01)
• Zakon o odpravi posledic naravnih nesreč (ZOPNN, Uradni list RS, št. 114/05 – uradno prečiščeno besedilo, 90/07, 102/07, 40/12 – ZUJF in 17/14)
• Zakon o ohranjanju narave (ZON, Uradni list RS, št. 96/04 – uradno prečiščeno besedilo, 61/06 – ZDru-1, 8/10 – ZSKZ-B, 46/14, 21/18 – ZNOrg, 31/18 in 82/20)
• Zakon o prostorskem načrtovanju (Uradni list RS, št. 33/07, 70/08 – ZVO-1B, 108/09, 80/10 – ZUPUDPP, 43/11 – ZKZ-C, 57/12, 57/12 – ZUPUDPP-A, 109/12, 76/14 – odl. US, 14/15 – ZUUJFO in 61/17 – ZUreP-2)
• Zakon o Rdečem križu Slovenije (Uradni list RS, št. 7/93 in 79/10)
• Zakon o sladkovodnem ribištvu (ZSRib, Uradni list RS, št. 61/06)
• Zakon o splošnem upravnem postopku (Uradni list RS, št. 24/06 – uradno prečiščeno besedilo, 105/06 – ZUS-1, 126/07, 65/08, 8/10, 82/13 in 175/20 – ZIUOPDVE)
• Zakon o spremljanju državnih pomoči (Uradni list RS, št. 37/04)
• Zakon o varstvu okolja (ZVO-1, Uradni list RS, št. 39/06 – uradno prečiščeno besedilo, 49/06 – ZMetD, 66/06 – odl. US, 33/07 – ZPNačrt, 57/08 – ZFO-1A, 70/08, 108/09, 108/09 – ZPNačrt-A, 48/12, 57/12, 92/13, 56/15, 102/15, 30/16, 61/17 – GZ, 21/18 – ZNOrg, 84/18 – ZIURKOE in 158/20)
• Zakon o varstvu pred naravnimi in drugimi nesrečami (ZVNDN, Uradni list RS, št. 51/06 – uradno prečiščeno besedilo, 97/10 in 21/18 – ZNOrg
• Zakon o varstvu pred utopitvami (Uradni list RS, št. 42/07 – uradno prečiščeno besedilo in 9/11)
• Zakon o vodah (ZV-1, Uradni list RS, št. 67/02, 2/04 – ZZdrI-A, 41/04 – ZVO-1, 57/08, 57/12, 100/13, 40/14, 56/15 in 65/20)
Način urejanja voda podrobneje predpisujejo razni podzakonski akti:
- Pravilnik o metodologiji za določanje območij, ogroženih zaradi poplav in z njimi povezane erozije celinskih voda ter o načinu razvrščanja zemljišč v razrede ogroženosti (Uradni list RS, št. 60/07)
- Pravilnik o spremembah in dopolnitvah Pravilnika o vrstah in obsegu nalog obveznih državnih gospodarskih javnih služb urejanja voda
- Pravilnik o vrstah in obsegu nalog obveznih državnih gospodarskih javnih služb urejanja voda (Uradni list RS, št. 57/06, 60/16, 82/20 – ZON-E in 91/20
- Pravilnik o vrstah vzdrževalnih del na javnih cestah in nivoju rednega vzdrževanja javnih cest (Uradni list RS, št. 62/98, 109/10 – ZCes-1 in 38/16)
- Pravilnik o vsebini vlog za pridobitev projektnih pogojev in pogojev za druge posege v prostor ter o vsebini vloge za izdajo vodnega soglasja (Uradni list RS, št. 25/09)
