Zbiornik Międzybrodzki

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

ENCYKLOPEDIA WOJEWÓDZTWA ŚLĄSKIEGO

TOM: 8 (2021)

Rys. 1. Lokalizacja zbiornika Porąbka na Sole: 1 – zbiorniki wodne, 2 – cieki powierzchniowe, 3 – ważniejsze drogi, 4 – zapory czołowe i boczne, 5 – granice jednostek administracyjnych, 6 – urządzenia zrzutowe, urządzenia upustowe, 7 – hydroelektrownie.

Jezioro Międzybrodzkie (znane także jako zbiornik Porąbka lub Zbiornik Międzybrodzki), zlokalizowane jest w południowej części województwa śląskiego (rys. 1). Znajduje się w środkowej części zlewni Soły – rzeki która jest prawobrzeżnym dopływem Wisły. Zbiornik został oddany do użytkowania w 1937 r. jako pierwszy z trzech wchodzących w skład kaskady tej rzeki. Znajduje się pomiędzy sztucznymi jeziorami Tresna i Czaniec. Soła, która jest pierwszym, dużym, prawobrzeżnym, górskim dopływem Wisły od dawna stanowiła poważne zagrożenie i wyrządzała duże szkody powodziowe. Pośrednio generowała również tworzenie fal powodziowych na górnej Wiśle. Dlatego już w XIX w. podjęto pierwsze prace zmierzające do regulacji stosunków wodnych na tych terenach, a wielka powódź z 1903 r. przyspieszyła te działania. Soła była jedną z pierwszych rzek w Polsce, na której powstała kaskada zbiorników wodnych.

Pod względem fizycznogeograficznym Zbiornik Międzybrodzki zlokalizowany jest w zasięgu mezoregionu Beskid Mały, który wchodzi w skład makroregionu Beskidy Zachodnie. Z kolei ta jednostka jest częścią podprowincji Zewnętrzne Karpaty Zachodnie, które należą do prowincji Karpaty Zachodnie z Podkarpaciem. Zapora zbiornika została zlokalizowana w naturalnym przewężeniu doliny Soły o szerokości około 180 m. Spiętrzone wody rzeki zajmują nieco rozszerzony odcinek doliny o południkowym przebiegu. Pod względem administracyjnym zbiornik w całości położony jest w północnej części powiatu żywieckiego, na terenie gminy Czernichów. Po zachodniej stronie jeziora znajduje się rozległa wieś Międzybrodzie Bialskie. W jej północnej części – Żarnówka Mała – zlokalizowana została zapora. Po północno-wschodniej stronie jeziora znajduje się Kozubnik – przysiółek wsi Porąbka, która stanowi siedzibę gminy położonej już na terenie powiatu bielskiego. Natomiast na południowo-wschodnim skraju zbiornika, w jego strefie cofkowej, znajdują się zabudowania wchodzące w skład wsi Międzybrodzie Żywieckie (fot. 1). Po zachodniej stronie zbiornika, na wielu odcinkach w jego bezpośrednim sąsiedztwie przebiega droga wojewódzka nr 948 łącząca miasta Żywiec na południu i Oświęcim na północy.

Geneza, morfometria i zabudowa hydrotechniczna

Fot. 1. Soła powyżej zbiornika Porąbka (fot. M. Rzętała).

Soła z uwagi na swój górski charakter w przeszłości często powodowała duże szkody powodziowe, które swym zasięgiem obejmowały zamieszkałą dolinę. Z tych też powodów w drugiej połowie XIX w. władze ówczesnej Rosji i Austrii zdecydowały o podjęciu działań zmierzających do przeprowadzenia regulacji Wisły i jej górskich dopływów (zwłaszcza Soły) w granicach byłego Królestwa Polskiego. Jednak pierwsze konkretne działania rozpoczęły się dopiero na początku XX w. po wystąpieniu katastrofalnej lipcowej powodzi w 1903 r., która wyrządziła ogromne straty materialne na tych terenach. W 1906 r. zaprezentowana została pierwsza koncepcja budowy zbiornika w tym miejscu. W kolejnych latach pojawiały się następne zmodyfikowane plany. Dopiero w 1914 r. zdecydowano się na realizację budowy zapory, jednak wybuch I wojny światowej uniemożliwił wdrożenie tych prac. Po zakończeniu działań wojennych i odzyskaniu niepodległości przez Polskę po raz kolejny wrócono do pomysłu budowy zapory w Porąbce. Kolejnych kilkanaście lat trwały prace projektowe. W 1921 r. rozpoczęły się wstępne prace pomocnicze, których efektem było rozpoczęcie właściwych działań budowlanych na prawym przyczółku zapory. Niedostatki w finansowaniu inwestycji powodowały liczne opóźnienia w jej realizacji oraz zmiany techniczne koncepcji konstrukcji samej zapory. Prace budowlane zostały zakończone w grudniu 1936 r. W kolejnych dwóch latach wykonano dodatkowe zamknięcia na przelewach. Pierwsze próbne piętrzenie wody w zbiorniku odbyło się w 1937 r. a jego maksymalne możliwości retencyjne zostały osiągnięte w 1938 r. na początku listopada.

Koryto rzeki Soły zostało przegrodzone budowlą piętrzącą w 32,2 km jej biegu. Zapora o wysokości 22 m, długości 260,3 m i szerokości 8,4 m posiada betonową konstrukcję (fot. 2). Rzędna w koronie wynosi 323,50 m n.p.m. Na jej szczycie poprowadzono drogę o szerokości 6,0 m oraz chodników po obydwu stronach. Zapora składa się z 18 oddzielnych sekcji, które połączone zostały dylatacjami uszczelnionymi blachą miedzianą i masą asfaltową. Zabieg ten wykonano w celu uniknięcia pojawiania się niepożądanych spękań. W zaporze wybudowano 10 sekcji o łącznej długości 154,2 m o normalnym przekroju, 5 środkowych sekcji o łącznej długości 70,3 m o przekroju przelewowym oraz 3 sekcje o łącznej długości 35,8 m o przekroju turbinowym. Jak wspomniano w środkowej części zapory wykonano przelew powierzchniowy o rzędnej progu, który umieszczono na wysokości 318,0 m n.p.m. Szerokość każdego z 5 przelewów wynosi 11,18 m. Przęsła przelewowe wyposażone są w płaskie zasuwy o wymiarach 11,0 x 4 m, z klapą lodową 11,0 x 1 m. Miąższość warstwy przelewającej się wody może osiągać 4 m, a maksymalny przepływ wody wynosi 1100 m³/s. Woda spływająca przelewami poniżej zapory rozpraszana jest na trzech rzędach szykan. Przepływ wody poniżej budowli piętrzącej możliwy jest także za pośrednictwem dwóch sztolni spustowych, które zostały wybudowane w lewym zboczu doliny. Długość sztolni nr 1 wynosi 222 m a sztolni nr 2 jest dłuższa o 90 m. Powierzchnia przekroju każdej z nich wynosi 21,6 m². Przepływ wody za ich pośrednictwem może wynosić 520 m³/s. Poza opisanymi urządzeniami hydrotechnicznymi w korpusie zapory znajduje się elektrownia wodna, którą wybudowano dopiero w latach 1951-1954. Została zlokalizowana u stóp zapory, na prawym brzegu Soły.

Zbiornik ma wyraźnie wydłużony kształt o przebiegu zbliżonym do południkowego (fot. 3, fot. 4). Jego długość wynosi 6,5 km, a długość linii brzegowej osiąga 15,2 km (tab. 1). Rozwinięcie linii brzegowej podawana w m/ha osiąga wartość na poziomie 45,65. Rozkład głębokości w Zbiorniku Międzybrodzkim wyraźnie nawiązuje do dawnego ukształtowania dna doliny Soły oraz pośrednio jej dopływów. Wzrost głębokości jeziora następuje od strefy cofkowej do strefy położonej przy samej zaporze oraz od zatok w kierunku osi do¬liny głównej. Maksymalna głębokość jeziora wynosi 19 m, zaś średnio osiąga 8,17 m. Kształt misy zbiornika opisywany jest za pomocą wartości wskaźnika głębokościowego, który w tym przypadku wynosi 0,43. Wartość ta wskazuje, że misa jest wypukła o bardziej paraboloidalnym kształcie.

Fot. 2. Zapora zbiornika Porąbka (fot. M. Rzętała).

Parametr	Wartość parametru
Minimalny poziom piętrzenia [m n.p.m.]	311,09
Normalny poziom piętrzenia [m n.p.m.]	320,09
Maksymalny poziom piętrzenia [m n.p.m.]	321,49
Powierzchnia zbiornika przy maksymalnym poziomie piętrzenia	333 ha
Pojemność przy minimalnym poziomie piętrzenia (martwa)	3,14 mln m3
Pojemność przy normalnym poziomie piętrzenia	19,47 mln m3
Pojemność przy maksymalnym poziomie piętrzenia (całkowita)	27,19 mln m3
Głębokość średnia zbiornika	8,17 m
Głębokość maksymalna	19 m
Długość zbiornika	6,5 km
Długość linii brzegowej	15,2 km
Współczynnik rozwinięcia linii brzegowej	45,65
Wskaźnik kształtu misy zbiornika (wskaźnik głębokościowy)	0,43

Tabela 1. Parametry morfometryczne zbiornika Międzybrodzie w 2007 roku.

Cechy wód jeziornych

Wahania stanów wody i retencja jeziorna

Fot. 3. Południowa część zbiornika Porąbka (fot. M. Rzętała).

Specyficzna rola jaką obecnie odgrywa Zbiornik Międzybrodzki w Zespole Elektrowni Wodnych Porąbka-Żar sprawia, że retencja jeziorna podporządkowana jest w głównej mierze zapewnieniu ciągłości wytwarzania energii elektrycznej w okresach jej największego poboru. Z tych też powodów zakres zmienności poziomów piętrzenia wody w jeziorze odznacza się dosyć duża dobową dynamiką zmian. Odnosi się to zwłaszcza do okresu letnich upałów, kiedy to w dzień pojawiają się duże pobory energii elektrycznej z sieci, które zużywane są do zasilania różnego rodzaju urządzeń wykorzystywanych do klimatyzacji. Strefę wahań stanów wody w zbiorniku określają wyznaczone poziomy piętrzenia. Maksymalny poziom piętrzenia ustalono na rzędnej, która wynosi 321,49 m n.p.m. W takiej sytuacji powierzchnia zalewu osiąga 333 ha, a objętość osiąga 27,19 mln m³ wody. Rzędna normalnego poziomu piętrzenia wody w zbiorniku kształtuje się na poziomie 320,09 m n.p.m. W tym czasie pojemność zbiornika określana mianem użytkowej zmniejsza się do 19,47 mln m³. Minimalny stan wody w zbiorniku osiąga rzędną na poziomie 311,09 m n.p.m. kiedy to tzw. pojemność martwa wynosi 3,14 mln m³. Z podanych wartości wynika, że maksymalna amplituda stanów wody w zbiorniku może wynosić 10,4 m. Nadrzędna rola w systemie energetycznym nie wyklucza wpływu naturalnych, sezonowych warunków hydrologicznych w kształtowaniu zakresu wahań poziomu wody. W okresie przepływów powodziowych na zbiorniku wprowadzona jest instrukcja gospodarowania wodą opracowana dla tego typu sytuacji. Wieloletnie doświadczenia zdobyte w czasie funkcjonowania zbiornika umożliwiły wprowadzenie kilku aktualizacji w stosowanych procedurach. Tym samym ustalono utrzymywanie stałej rezerwy powodziowej w zbiorniku, która wynosi 4,58 mln m³. Istotne znaczenie w aspekcie zmienności stanów wody w jeziorze międzybrodzkim należy również przypisać aktualnej sytuacji, która występuje na położonym powyżej zbiornika Tresna. Wysokie stany wody w jeziorze zazwyczaj charakterystyczne są wiosną i na przełomie wiosny i lata, a najniższe pojawiają się w jesieni i wczesną zimą.

W Zbiorniku Międzybrodzkim wymiana wody średnio odbywa się w ciągu roku około dwudziestu razy. W okresie częściowego, a zwłaszcza całkowitego spuszczenia wody ze zbiornika – sytuacja taka miała miejsce na przełomie 1952/1953 r. oraz w 1978 r. – dochodzi do zwielokrotnienia tempa wymiany wody, która przy całkowitym opróżnieniu misy przyjmuje wartości typowe dla koryta rzecznego. Takie dane potwierdzają przepływowy (reolimniczny) charakter zbiornika.

Warunki termiczno-tlenowe

Wymiana wody w Zbiorniku Międzybrodzkim wynika zasadniczo ze złożoności zasilania i specyfiki gospodarowania wodą. Te czynniki w dużej mierze determinują charakter cyrkulacji masy wodnej. W strefie cofkowej, gdzie następuje kontakt wód płynących Soły i limnicznych (stojących), procesy mieszania wody przebiegają w sposób typowy dla stref ujścia dopływów do zbiorników przepływowych (reolimnicznych). Dochodzi tu do częstego pojawiania się układów homotermicznych, czyli o jednakowej temperaturze wody w pionie (zwłaszcza w miejscach o niewielkiej głębokości). Podobna sytuacja ma miejsce w strefie przyzaporowej, gdzie warunki mieszania wód określane są mianem antropomiksji wymuszonej odprowadzaniem wody ze zbiornika. Warunki sprzyjające pojawianiu się uwarstwienia termicznego i stratyfikacji tlenowej występują znacznie rzadziej. Tego typu warunki charakterystyczne są zwłaszcza dla okresu długotrwających letnich upałów, kiedy dodatkowo brak jest opadów atmosferycznych. Poza takimi sytuacjami najczęściej obserwuje się w zbiorniku stopniowy spadek temperatury i zawartości tlenu od powierzchni do dna. Znaczenie w tej kwestii odgrywa również przepływ wód przy dnie w postaci pewnego rodzaju strugi, która powstaje na skutek odprowadzania wód hypolimnionu ze zbiornika Tresna.

Właściwości fizyko-chemiczne wody

Fot. 4. Północna część zbiornika Porąbka (fot. M. Rzętała).

Właściwości fizyczne i chemiczne wód, które retencjonowane są w misie zbiornika warunkowane są w głównej mierze jakością wód Soły. Zdecydowanie mniejszą rolę odgrywają pozostałe niewielkie cieki uchodzące do jeziora. Wody limniczne podlegają także przemianom w zakresie cech fizycznych, chemicznych oraz biologicznych wynikających z indywidualnych uwarunkowań swoistych dla Zbiornika Międzybrodzkiego. Jakość wód zbiornika oceniana jest w oparciu o wyniki uzyskane na podstawie badań wody w rejonie zapory w ramach monitoringu diagnostycznego i operacyjnego oraz monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych na obszarach zagrożonych zanieczyszczeniem pochodzącym ze źródeł komunalnych, które wykonują pracownicy Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Katowicach. W ramach tych działań uwzględnia się kilkadziesiąt wskaźników podzielonych na kilka grup parametrów tj. elementy biologiczne, 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: chlorofil α – 2,0-9,5 µg/l, temperatura wody – 5,1-23,0°C, przezroczystość – 1,4-3,6 m, tlen rozpuszczony – 8,6-13,7 mg O₂/l, BZT5 – 1,0-2,7 mg O₂/l, przewodność w 20°C – 154-187 μS/cm, twardość ogólna – 71,0-83,0 mg CaCO₃/l, odczyn wody – 7,5-8,2 pH, azot ogólny – 0,79-1,70 mg N/l, fosfor ogólny – 0,03-0,15 mg P/l, bar – 0,028-0,033 mg Ba/l, kadm i jego związki – <0,02-0,03 μg/l, ołów i jego związki – <0,5-0,8 μg/l, rtęć i jej związki – <0,015-0,026 μg/l, nikiel i jego związki – <1,0-1,8 μg/l, benzo(a)piren – <0,00017– 0,00065 μg/l. Wyniki badań zrealizowanych w 2016 roku i ocena stanu jednolitych części wód powierzchniowych Soły powyżej i poniżej zbiornika (podobnie jak w przypadku pozostałych zbiorników kaskady Soły), wskazują na jego zły stan wód – to konsekwencja ocenionego jako poniżej dobrego tzw. stanu chemicznego wód.

Badania jakości wody w obrębie całego zbiornika począwszy od jego strefy cofkowej, poprzez sektor środkowy po część przyzaporową prowadzone były sporadycznie. Nieco częściej uwzględniano tego typu analizy w szerszym kontekście całej kaskady zbiorników na Sole. W ramach badań najczęściej uwzględniane są podstawowe pomiary odnoszące się do właściwości fizycznych oraz składu chemicznego wody. Badania przeprowadzone na początku lat 90. XX w. wykazały obecność pewnych odrębności parametrów fizycznych i składu chemicznego wody zbiornika wiosną i latem. Dotyczy to zwłaszcza cech fizycznych wody (temperatura, przezroczystość, odczyn), które bezpośrednio wynikają z warunków termicznych charakterystycznych dla poszczególnych pór roku. W przypadku podstawowych parametrów chemicznych różnice te były zdecydowanie mniejsze.

Uwarunkowania charakterystyczne dla Zbiornika Międzybrodzkiego nie sprzyjają obfitemu rozwojowi fitoplanktonu, który utożsamiany jest z powstawaniem tzw. zakwitów wody. Decydujące znaczenie w tym zakresie przypisuje się poborom oraz zrzutom wody na potrzeby elektrowni szczytowo-pompowej oraz częstej wymianie wody w zbiorniku. Przepływowy charakter akwenu sprzyja również wynoszeniu glonów poza zbiornik. W połowie pierwszej dekady XXI w. obecność chlorofilu α w wodach jeziora przekraczała nieznacznie górną wartość graniczną dla mezotrofii. W zbiorniku obficie pojawiały się gatunki typowe dla wód słabo eutroficznych, jak również oligomezotroficznych.

Procesy brzegowe i osady denne

Fot. 5. Zbiornik górny elektrowni szczytowo-pompowej na górze Żar (fot. M. Rzętała).

Intensywność oraz przebieg procesów brzegowych w obrębie antropogenicznych zbiorników wodnych zależą od wielu czynników. Do najważniejszych zalicza się: odpowiednią wielkość, głębokość i kształt misy jeziora, intensywność falowania oraz litologię podłoża wraz z najbliższym otoczeniem zbiornika. W obrębie Zbiornika Międzybrodzkiego na deformację brzegów w postaci erozji, osuwisk i abrazji wpływa duża dynamika poziomów piętrzenia wody w zbiorniku, falowanie, spływ wód opadowych a także zmienny poziom wód podziemnych w bezpośrednim sąsiedztwie jeziora. Zaraz po pierwszym napełnieniu zbiornika pojawiły się dosyć duże zmiany w strefie brzegowej położonej w sąsiedztwie zapory. Na lewym brzegu, pomiędzy potokami Mała Żarnówka i Wielka Żarnówka doszło do osunięcia się dużej części wysokiego stoku. Po wybudowaniu w tym miejscu drogi skarpy od strony wody na wysokości 0,5 m ponad rzędną maksymalnego poziomu piętrzenia zostały zabezpieczone brukiem kamiennym. Na prawym brzegu zbiornika, na stokach gór Żar uaktywniło się osuwisko, które wciąż odznacza się okresową aktywnością. W czasie funkcjonowania zbiornika brzeg w tym rejonie cofnął się o około 5 m na długości 3 km. Inne przejawy procesów abrazyjnych zazwyczaj ujawniają się na lewym brzegu zbiornika. Są one powodowane przez falowanie wywoływane południowymi wiatrami. Negatywne skutki tych procesów ujawniają się zwłaszcza w rejonie wspomnianych potoków Mała i Wielka Żarnówka. W okresie utrzymywania maksymalnego piętrzenia wody w zbiorniku na skutek rozbryzgu fal i przenoszenia pyłu wodnego pojawia się nawet zawilgocenie pobliskiej drogi a w zimie dochodzi nawet do jej oblodzenia.

Od momentu utworzenia sztucznego jeziora obserwuje się szereg zmian w środowisku. dotyczy to także zmian w morfologii jego dna. Jednym z takich przejawów jest powstawanie warstwy osadów dennych. Proces ten przebiega z różnym natężeniem w czasie. Polega na osadzaniu na powierzchni dna materii mineralnej i organicznej, dostarczanej przez cieki zasilające, a także pochodzącej z depozycji atmosferycznej, z abrazji brzegowej oraz z obumierania organizmów zasiedlających geosystem jeziorny. W przeszłości tempo zamulania zbiornika mierzone było w przekrojach, które zostały wytyczone jeszcze przed oddaniem zbiornika do użytkowania. Pierwsze pomiary, które wykonano w tym zakresie odbyły się na przełomie 1952/1953 r. Uzyskane wyniki wykazały, że w misie jeziora uformowała się pokrywa osadów o kubaturze wynoszącej około 1,5 mln m³. Do 1965 r. objętość zakumulowanych osadów wzrosła do 3,8 mln m³. Średnie roczne zamulanie w okresie pierwszych 27 lat funkcjonowania jeziora wynosiło około 0,14 mln m³. W tym czasie powstała warstwa osadów o średniej miąższości 1,4 m. Okazja do kolejnych pomiarów pojawiła się w 1978 r. kiedy to zbiornik został prawie całkowicie opróżniony z wody. Wykazano, że objętość namułów osiągnęła objętość 4,949 mln m³. Uzyskane wyniki potwierdziły korzystny wpływ zbiornika Tresna na zmniejszenie tempa zamulania zbiornika Porąbka. Od poprzednich pomiarów w zbiorniku Porąbka nagromadziło się 1,149 mln m³ osadów. Średni roczny wskaźnik zamulania w tym okresie wynosił około 0,088 mln m³. Kolejne pomiary zostały wykonane pod koniec XX w. Na ich podstawie oceniono, że średnie tempo zamulania jeziora wynosiło 0,036 mln³/rok. Pomiary batymetryczne zbior¬nika Porąbka wykonano także w 2010 r. Na ich podsta¬wie określono średnie zamulanie misy na 0,042 mln m³ rocznie. Ciekawostką w historii funkcjonowania zbiornika była próba odmulenia zbiornika Porąb¬ka, którą przeprowadzono w 1965 r. W tym celu dokonano zrzucenia całej wody przez upusty denne w celu wymycia osadów z misy. Uzyskane efekty były na tyle niezadowalające, że zaniechano tego typu procedur w późniejszych latach chociaż pierwotna instrukcja eksploatacji zbiornika zakładała całkowite opróżnianie jego misy co 10 lat.

Znaczenie zbiornika

Fot. 6. Opróżniony z wody zbiornik górny elektrowni szczytowo-pompowej na górze Żar (fot. M. Rzętała).

Budowa Zbiornika Międzybrodzkiego była podyktowana przede wszystkim względami ochrony doliny Soły a pośrednio także Wisły przed groźnymi powodziami, które nawiedzały te tereny. Przesłanką do przegrodzenia doliny rzeki w tym miejscu była również możliwość wykorzystania spiętrzonych wód w celach energetycznych. Poprzez utworzenie w późniejszym czasie kaskady zbiorników pierwotne funkcje zbiornika uległy pewnym modyfikacjom, jak również wykorzystanie jego wód nabrało szerszego znaczenia. Aktualnie hydrowęzeł Soły jest zintegrowanym systemem wodnym.

W pierwotnych założeniach projektowych zbiornik powinien wykazać redukcję największego wówczas znanego przepływu zanotowanego w czasie powodzi w 1903 r. z 1256 m³/s do według różnych wyliczeń 300-375 m³/s. Przeciwpowodziowa rola zbiornika po raz pierwszy została poddana próbie w 1940 r. Niestety z uwagi na czas trwania działań zbrojnych II wojny światowej z tego okresu brak jest szczegółowych danych hydrologicznych. Stwierdzono jednak, że zbiornik nie przyczynia się do redukcji fali powodziowej, jaką zakładano w projektach. W czerwcu 1958 r. wystąpiła największa powódź, jaka nawiedziła zbiornik. Fala powodziowa o objętości 88,73 mln m³ została tylko w niewielkim stopniu zmniejszona. Przepływ kulminacyjny, który w Tresnej wynosił 1382 m³/s, został zredukowany przez zbiornik o zaledwie 112 m³/s do wielkości 1270 m³/s. W czasie kolejnej powodzi z lipca 1960 r. przeciwpowodziowa rola zbiornika zupełnie nie została wykorzystana, bowiem fala kulminacyjna o przepływie 955 m³/s, która przeszła przez jezioro nie uległa żadnej redukcji. Obecnie gospodarowanie wodą w zbiorniku w czasie przepływów powodziowych ściśle powiązane jest z pozostałymi zbiornikami kaskady. Regulacja przepływów Soły poniżej zapory w Porąbce wyraża się także w podniesieniu przepływów minimalnych rzeki. Według różnych scenariuszy projektowych zbiornik miał podnieść niskie przepływy z 2,5 m³/s do około 11,0 m³/s a w kolejnym wariancie z 1,66 m³/s do 5,8 m³/s. Jednak przeprowadzone w okresie powojennym obserwacje wykazały zwiększenie przepływów minimalnych do poziomu zaledwie 2,5 m³/s, co i tak znacząco polepszyło warunki do poboru wody z Soły poniżej jeziora.

Retencja zbiornikowa na etapie projektowania obiektu miła być również wykorzystana w celach żeglugowych na kanale Wisła-Odra, który jednak nigdy nie został wybudowany. Jednak celowe zasilanie Wisły wodą ze zbiornika odbyło się kilkakrotnie. Sytuacje takie miały miejsce w 1939 r., kiedy to w pierwszych dniach działań wojennych konieczna okazała się ewakuacja dóbr i ludzi z Krakowa. W tym czasie uruchomiona została wiślana żegluga, która odbywała się na fali wypuszczonej ze Zbiornika Międzybrodzkiego. Także po wojnie kilkakrotnie odbywało się zasilanie Wisły zgromadzoną retencją, jednak były to wyjątkowe sytuacje i więcej nie zostały powtórzone.

Zasoby wodne Soły miały być również wykorzystane do produkcji energii elektrycznej w ramach działań elektrowni wodnej, która miała stanowić nieodłączny element wybudowanej zapory. Jednak wybuch II wojny światowej opóźnił realizację tych planów, których finalizacja została odłożona do 1954 r. W tym roku oddano do użytkowania elektrownię posiadającą łączną moc znamionową 12,6 MW. Elektrownia ma konstrukcję halową, z suwnicą wewnątrz budynku, który opisują wymiary – długość 35,0 m, szerokość w świetle filarów 9,5 m, wysokość 12,0 m. Została ona wyposażona w dwie turbiny Kaplana o mocy 6,1 MW oraz jedną turbinę Francisa o mocy 0,4 MW. Woda z czaszy zbiornika odprowadzana jest do każdej z turbin za pośrednictwem rurociągów o średnicy 3,25 m, przy czym w przypadku turbiny Francisa zastosowano złącze stożkowe z uwagi na jej znacznie mniejsze rozmiary. Maksymalna różnica poziomów między wodą górną i dolną wynosi 22,7 m. Regulacja przepływu wody przez turbiny odbywa się automatycznie lub może być też sterowana ręcznie. Energia wytwarzana przez generatory przesyłana jest trzema liniami do Kęt, gdzie ma połączenie z siecią energetyczną. Część wytworzonej energii przesyłana jest także do elektrowni Tresna i Porąbka-Żar. To właśnie ta ostatnia wymieniona elektrownia świadczy o kompleksowym wykorzystaniu zretencjonowanych zasobów wodnych w Zbiorniku Międzybrodzkim w aspekcie produkcji energii elektrycznej. W 1971 r. rozpoczęto budowę Elektrowni Szczytowo-Pompowej Porąbka-Żar. Elektrownia została uruchomiona pod koniec 1979 r., po 8 latach prac budowlanych. Jest to pierwsza i jak do tej pory jedyna w Polsce elektrownia podziemną, która została zlokalizowana wewnątrz pobliskiej góry Żar. Komora elektrowni znajduje się na głębokości 178 m poniżej powierzchni terenu. Znajdują się w niej pomieszczenia dla turbozespołów, hali maszyn oraz urządzeń elektrycznych. Obudowa podziemnej komory ma kształt eliptyczny i jest wykonana z żelbetonu. Wejście do elektrowni znajduje się nad prawym (wschodnim) brzegiem Zbiornika Międzybrodzkiego, około 1,5 km na północ od Międzybrodzia Żywieckiego. Kolejnym elementem elektrowni jest położony na szczycie góry Żar sztuczny zbiornik wodny – tzw. zbiornik górny (fot. 5-7). Czasza zbiornika ma kształt przypominający owal o rozmiarach: długość 650 m i szerokość 250 m i pojemności około 2 mln m³. Woda spada dwiema sztolniami upadowymi o długości 872 m na cztery turbozespoły. Różnic wysokości pomiędzy zbiornikiem górnym a turbinami wynosi 440 m. Każdy turbozespół posiada przełyk 35 m3/s. Z kolei wydajność w odwracalnej pracy pompowej wynosi 28,8 m³/s. Możliwe jest za¬tem pompowanie wody do zbiornika górnego w ilości do 115,2 m³/s.

Fot. 7. Fragment tablicy informacyjnej na temat zbiornika górnego elektrowni szczytowo-pomopowej na górze Żar (fot. M. Rzętała).

Odpowiednia jakość i ilość zasobów wodnych Soły była istotnym czynnikiem, który zdecydował o ich wykorzystaniu w systemie wodnym, który zaspokaja potrzeby wodne Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Jednak wielkość retencji zbiornika Porąbka nie była w stanie zaspokoić rosnących potrzeb. Dlatego odgrywa on pośrednią rolę w aspekcie zaopatrzenia w wodę. W dolnej części zlewni Soły znajduje się system ujęć wód powierzchniowych mających zaspokoić potrzeby komunalne i przemysłowe odbiorców z centralnej i południowej części województwa śląskiego. Bardzo duże znaczenie w tym względzie odgrywa aktualna sytuacja panująca w obrębie kaskady Soły. Mimo, że Zbiornik Międzybrodzki bezpośrednio nie jest włączony do górnośląskiego systemu wodno-gospodarczego to pośrednio wpływa na jego prawidłowe funkcjonowanie. Podstawą gospodarki wodnej jest odpowiednie napełnianie zbiorników już od wczesnej wiosny. Od 1 maja do jesieni do dyspozy¬cji powinna pozostawać cała pojemność użytkowa zbiorników kaskady. W tym czasie obserwuje się największe zapotrzebowania na wodę.

Zbiorniki Międzybrodzki z uwagi na fakt braku naturalnych jezior w regionie beskidzkim stał się atrakcyjnym jeziorem pod względem możliwości wypoczynku nad wodą. Na intensywność ruchu turystycznego w sąsiedztwie zbiornika w dużej mierze wpływa stosunkowo bliskie sąsiedztwo dużych aglomeracji: górnośląskiej i krakowskiej. Turyści napływają również z położonych nieopodal ośrodków miejskich, takich jak: Bielsko-Biała, Oświęcim, Kęty czy Andrychów. Zbiornik wykorzystywany jest w typowo rekreacyjnych celach. Powszechnie uprawiane jest żeglarstwo. Na jego brzegach znajdują się liczne przystanie, gdzie można skorzystać z zacumowanych żaglówek, łódek, kajaków oraz rowerów wodnych. Najlepiej pod tym względem zagospodarowane są brzegi jeziora w Międzybrodziu Bialskim i Żywieckim. Na brzegach w tych miejscowościach możliwe jest również plażowanie. Zbiornik Międzybrodzki daje również możliwości do amatorskiego uprawiania wędkarstwa. W wodach jeziora złowić można gatunki typowo rzeczne takie jak klenie i jazie a także pstrągi potokowe. Jednak znacznie częściej poławiane są gatunki typowo jeziorne pochodzące w głównej mierze z celowych zarybień organizowanych przez wędkarzy zrzeszonych w ramach lokalnych kół Polskiego Związku Wędkarskiego. Spośród gatunków drapieżnych występują: sumy, szczupaki, sandacze i okonie, a do tzw. ryb spokojnego zeru zalicza się: karpie, leszcze, liny, karasie, płocie, wzdręgi. Do wyjątkowo rzadkich ale bardzo cennych z wędkarskiego punktu widzenia zaliczana jest żyjąca w wodach zbiornika troć jeziorowa.

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. Chudy Ł.: Hydrowęzeł beskidzki (Cz. I), w: „Gazeta Obserwatora IMGW” 2005, nr 3. s. 15-20.
3. Czernoch M., Stachowicz K.: Charakterystyka ekologiczna zbiorników zaporowych na Sole, Warszawa 1992.
4. 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.
5. Jaguś A.: Gospodarczo-społeczne znaczenie zbiorników zaporowych – studium kaskady Soły, w: „Inżynieria Ekologiczna” 2018, vol. 19, z. 1, s. 25-35.
6. Jaguś A.: Kaskada Soły jako źródło wody wodociągowej, w: „Acta Geographica Silesiana” 2017, nr 11/3 (27), s. 25-30.
7. Jaguś A.: Problem zamulania zbiorników kaskady Soły, w: „Inżynieria Ekologiczna” 2017, vol. 18(5), s. 92-102.
8. Kondracki J.: Geografia regionalna Polski, Warszawa 1998.
9. Łajczak A.: Studium nad zamulaniem wybranych zbiorników zaporowych w dorzeczu Wisły, w: „Monografie Komitetu Gospodarki Wodnej Polskiej Akademii Nauk” 1995, z. 8.
10. Machowski R., Rzętała M. A., Rzętała M., Wistuba B.: Zbiornik Żywiecki – charakterystyka fizycznogeograficzna i znaczenie społeczno-gospodarcze, Sosnowiec 2005.
11. Majewski W., Walczykiewicz T., (red.): Zrównoważone gospodarowanie zasobami wodnymi oraz infrastrukturą hydrotechniczną w świetle progno¬zowanych zmian klimatycznych, Warszawa 2012.
12. Mikołajski J., Sołtysik J.: Beskid Mały latem i zimą. Przewodnik, Poznań 1994.
13. Osuch-Chacińska L.: 20 lat eksploatacji kaskady Soły, w: „Gospodarka Wodna” 1987, nr 8, s. 176-178.
14. Pasternak K.: Właściwości osadów zbiornika za¬porowego w Porąbce, w: „Acta Hydrobiologica” 1969, nr 3, s. 361–376.
15. Ptaszyński Z, Świst E.: 20 lat badań kontrolno-pomiarowych podziemnej komory elektrowni wodnej Porąbka-Żar, w: „Gospodarka Wodna” 2001, nr 2, s. 67-69.
16. Rzętała M. A.: Procesy brzegowe i osady denne wybranych zbiorników wodnych w warunkach zróżnicowanej antropopresji (na przykładzie Wyżyny Śląskiej i jej obrzeży), Katowice 2003.
17. Soczek M., Tawkin Ł.: Funkcje społeczno-gospodarcze zbiornika Porąbka, w: „Z badań nad wpływem antropopresji na środowisko” 2005, t. 6, s. 146-156.
18. Tobolski K.: Osady denne, w: Choiński A.: Zarys limnologii fizycznej Polski, Poznań 1995, s. 181-205.

Źródła on-line

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

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.

Państwowy Monitoring Środowiska, Wyniki badań wód powierzchniowych - zbiorniki wodne, 2016 rok

Załącznik elektroniczny do opisowej oceny stanu wód za 2016 rok; Wody powierzchniowe – tabele: Klasyfikacja i ocena stanu 2011-2016

Zobacz też

Dorzecze Wisły

Wody podziemne

Wody powierzchniowe

Zbiornik Czaniec

Zbiornik Tresna

Zlewnia Soły