Groźne ruchy mas ziemi

Ostatnimi laty coraz częściej media donoszą o zagrożeniach wynikających z ruchów mas [1] ziemi, powodujących osuwiska [2] i zapadliska [3]. Występowanie obu tych zjawisk przynosi co roku ogromne straty, ale przede wszystkim stwarza niebezpieczeństwo dla bytu, a nawet życia mieszkańców terenów nimi dotkniętych. 

Osuwiska należą do najbardziej niebezpiecznych i najczęściej występujących geozagrożeń na terenie Polski. Powodują zniszczenia w infrastrukturze, uprawach, drzewostanie oraz ogólną degradację terenów dotkniętych ruchami masowymi ziemi. Podobnie sprawa się ma z zapadliskami, do których dochodzi na terenach górniczych. 

Zagrożenie osuwiskami

W sierpniu 2022 r. Państwowa Służba Geologiczna (PSG) - Centrum Geozagrożeń wydała ostrzeżenie o zagrożeniu osuwiskowym. W tym czasie na południu Polski od kilku dniu występowały już intensywne opady deszczu. Wzrost zagrożenia osuwiskowego (uaktywnienie istniejących i powstanie nowych osuwisk) dotyczył przede wszystkich Śląska i Małopolski, tj. obszarów, na których suma opadów w okresie siedmiu dni osiągnęła wartość co najmniej 100 mm/m² i spodziewano się kolejnych intensywnych opadów deszczu, przekraczających w sumie w ciągu tygodnia 150 mm/m².

Długotrwałe występowanie opadu charakteryzującego się taką intensywnością bardzo niekorzystnie wpływa na stabilność stoków zbudowanych z osadów mało skonsolidowanych. W wyniku ich nagłego nawodnienia dochodzi do powstawania spływów błotnych, błotno-gruzowych i płytkich osuwisk. Takie ruchy masowe zachodzą z dużą prędkością i mogą spowodować poważne straty oraz stanowić zagrożenie dla ludzi, gdyż tempo przemieszczania się osuwisk pozostawia niewiele czasu na ewakuację lub ją wręcz uniemożliwia. Jest to niebezpieczne także dla komunikacji - masy ziemi i gruzu zalewające jezdnie i tory kolejowe mogą doprowadzić do poważnych wypadków.

Z niszczycielskimi ruchami masowymi mieliśmy do czynienia w 2010 r., kiedy to na południu kraju w trzech województwach (śląskim, małopolskim, podkarpackim) uaktywniło się ponad 1300 osuwisk. Zniszczeniu lub uszkodzeniu uległo wówczas ponad tysiąc domów, zniszczona została także infrastruktura komunikacyjna. Jedno z osuwisk spowodowało wykolejenie się pociągu.

We wspomnianym powyżej ostrzeżeniu PSG zalecała m.in. zwracanie uwagi na stan gruntu i zgłaszanie do niej informacji o niepokojących ruchach ziemi, pojawianiu się szczelin w gruncie, nagłej ucieczce wód w studniach, spękań obiektów budowlanych itp. Wyjaśniano ponadto, że procesy osuwiskowe mogą występować z pewnym opóźnieniem w stosunku do opadów, dlatego ich intensyfikacji można spodziewać się w tygodniach następujących już po zakończeniu intensywnych opadów. Dodatkowo wskazywano, że najbardziej narażone na osuwiska są obszary, na których dochodziło do ruchów masowych w przeszłości.

Najbardziej zagrożony jest rejon karpacki. Na tym terenie, stanowiącym zaledwie kilka procent powierzchni kraju, występuje ponad 90% wszystkich osuwisk w Polsce. W województwach śląskim, małopolskim i podkarpackim zlokalizowano oraz zinwentaryzowano już ponad 70 tys. osuwisk i ponad 6,5 tys. miejsc nimi zagrożonych. Te najaktywniejsze i najbardziej niebezpieczne są pod stałą obserwacją, z wykorzystaniem najnowszych metod satelitarnych, laserowego skanowania naziemnego i lotniczego oraz metod wgłębnych.

W ramach sieci stacji sejsmicznych geofizycy z Centrum Geozagrożeń prowadzą także codzienne pomiary ruchów skorupy ziemskiej. Tylko w 2021 r. odnotowano w Polsce 611 zdarzeń sejsmicznych. W razie wystąpienia niepokojących przejawów ruchów masowych ziemi, realnego zagrożenia dla życia i zdrowia mieszkańców oraz infrastruktury władze samorządowe powinny niezwłocznie powiadomić Państwowy Instytut Geologiczny - PIB, który w obliczu istniejącego w Polsce znaczącego zagrożenia osuwiskami prowadzi działania w ramach Systemu Osłony Przeciwosuwiskowej (SOPO). System powstał w 2006 r., aby zapobiegać powodowanym przez osuwiska zniszczeniom infrastruktury budowlanej i komunikacyjnej, m.in. przez szczegółowe rozpoznanie terenów zagrożonych i ich dokumentację. Z lokalizacją dotychczas rozpoznanych osuwisk można zapoznać się on-line: https://geoportal.pgi.gov.pl/portal/page/portal/SOPO/Wyszukaj3. Informacje wprowadzone do bazy danych SOPO i opracowane na ich podstawie mapy osuwisk i terenów zagrożonych stanowią punkt wyjścia do przygotowania map podatności osuwiskowej oraz map zagrożenia i ryzyka osuwiskowego. 

Jak unikać zagrożeń osuwiskowych

Wyznaczanie zasięgu osuwisk opiera się na rozpoznawaniu geologicznych i geomorfologicznych przesłanek ich występowania, bez ograniczeń związanych z granicami ustanowionymi przez człowieka (np. granicami działek) oraz występującą czy planowaną infrastrukturą. Mapy te od wielu lat dostarczają informacji na temat zagrożeń geologicznych organom administracji rządowej i samorządowej, podmiotom odpowiedzialnym za zarządzanie kryzysowe (w tym działającym przy wojewodach wojewódzkim zespołom nadzorującym realizację zadań w zakresie przeciwdziałania ruchom osuwiskowym oraz usuwania ich skutków). Stosownie do przepisów ustawy o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym informacje te powinny być wykorzystywane przez administrację samorządową do tworzenia planów zagospodarowania przestrzennego. Sposób zagospodarowania obszaru tam, gdzie zjawiska osuwiskowe występują, leży w gestii jednostek samorządu terytorialnego i powinien być uzależniony od stopnia ryzyka osuwiskowego akceptowalnego przez społeczności lokalne oraz władze gminy.

Osuwiska tworzą często duże, niekiedy kilkudziesięciohektarowe formy, których rozpoznaniem może się zająć tylko doświadczony geolog. Mieszkańcy często nawet nie zdają sobie sprawy, że ich domostwa są posadowione w obrębie osuwisk. Dotyczy to szczególnie osuwisk starych, od dawna nieaktywnych, które powstały kilkaset lub kilka tysięcy lat temu, a ich granice i formy uległy zatarciu. Osuwiska te mogą jednak w każdej chwili ponownie się uaktywnić i w skrajnych przypadkach zagrozić życiu i zdrowiu mieszkańców. Najbardziej zagrożone są domy posadowione w obrębie osuwisk. Jeśli budynki stoją na rozpoznanych osuwiskach, należy:

• wykonać dodatkowe zabezpieczenie (np. wzmocnienie fundamentów, murek oporowy, właściwy drenaż i odwodnienie części osuwiska, na której znajduje się budynek),
• ograniczyć dalszą rozbudowę budynku (w poziomie i w pionie),
• zaniechać prowadzenia prac, które mogą prowadzić do naruszenia stabilności stoku (m.in. podcinania skarp osuwiskowych, nawożenia gruntów antropogenicznych, dociążania stoków).

Osoby, do których należą obiekty ulokowane na stokach lub w ich bezpośrednim sąsiedztwie, powinny we własnym zakresie prowadzić obserwacje, dotyczące w szczególności:

• pęknięć ścian budynków,
• uszkodzeń okolicznej infrastruktury liniowej, np. linii energetycznych, gazociągów,
• zmian w ukształtowaniu terenu, np. pojawiania się szczelin i zapadnięć w gruncie,
• nagłych wypływów wód gruntowych lub zmian poziomu wody w studniach.

Obserwacje należy prowadzić na bieżąco, a w szczególności w trakcie lub po długotrwałych i obfitych opadach atmosferycznych oraz w czasie nagłych roztopów wiosennych. Jeśli zauważymy uszkodzenia, należy niezwłocznie zgłosić je właściwym organom samorządowym (np. wójtowi, burmistrzowi lub staroście).

Osoba zainteresowana zakupem działki, posadowieniem budynku lub prowadzeniem działalności gospodarczej, szczególnie na terenach górskich, powinna natomiast uzyskać u starosty powiatowego informację, czy na danym obszarze nie występują osuwiska lub tereny zagrożone ruchami masowymi. Jest on bowiem zobowiązany do prowadzenia rejestru osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi (vide przepisy rozporządzenia ministra środowiska z dnia 20 czerwca 2007 r. w sprawie informacji dotyczących ruchów masowych ziemi). 

Zagrożenie zapadliskami

Podziemna eksploatacja kopalin powoduje znaczne zmiany właściwości przypowierzchniowych warstw górotworu. Zmiany takie, nawet w bardzo odległym od zakończenia robót górniczych czasie, mogą spowodować wystąpienie niestabilności warstw górotworu. Analiza tego zagrożenia jest szczególnie istotna przy budowlanym wykorzystaniu terenów pogórniczych - stara infrastruktura górnicza (szyby, sztolnie, komory technologiczne itp.) stwarza zagrożenie utraty stateczności podłoża obiektów budowlanych. Ta niestabilność powierzchni to tzw. zapadliska.

Procesy zapadliskowe powodują charakterystyczne deformacje powierzchni - dochodzi do przerwania ciągłości warstw geologicznych oraz lokalnych obniżeń powierzchni terenu, przyjmujących formy lejów, niecek, rowów, progów i szczelin. Zdecydowana większość zapadlisk terenu powstała w przypadku prowadzenia eksploatacji na małej głębokości (mniejszej niż 100 m). Przy większej głębokości eksploatacji prawdopodobieństwo wystąpienia deformacji nieciągłej terenu wyraźnie maleje.

Zapadliska stanowią jeden z rodzajów szkód górniczych (powstają w wyniku działania kopalń) i stwarzają zagrożenie zarówno dla ludzi, jak i obiektów budowlanych. Szkody górnicze mogą powstawać również wiele lat po zakończeniu wydobycia. Do zapadania się ziemi (zapadlisk) dochodzi najczęściej w tych rejonach kraju, które ze względu na duże zasoby surowców mineralnych podlegały lub podlegają silnej eksploatacji górniczej.

Zgodnie z prawem geologicznym i górniczym za szkody górnicze spowodowane istnieniem podziemnych wyrobisk odpowiada właściciel kopalni. W przypadku zlikwidowanych zakładów jest to Spółka Restrukturyzacji Kopalń lub Skarb Państwa. Odpowiedzialność ta przewiduje m.in. konieczność przywrócenia stanu poprzedniego (rekultywację) - działania w tym zakresie mogą polegać m.in. na dostarczeniu ziemi (do zakopania zapadliska) lub wody (w przypadku, gdy zapadlisko spowodowało przerwę w jej dostawie) oraz na odtworzeniu zniszczonych obiektów budowlanych i urządzeń. Okres przedawnienia roszczeń w tym zakresie wynosi 5 lat, a liczy się od dnia, w którym poszkodowany dowiedział się o wystąpieniu szkody.

Jeżeli deformacje pogórnicze powodują szkody w budowlach lub podłożu gruntowym to informacja o nich trafia do organów administracji państwowej (urzędów miast i gmin, starostw, urzędów górniczych) lub przedsiębiorstw ustanowionych przez Skarb Państwa do zarządzania terenami zlikwidowanych kopalń (Spółka Restrukturyzacji Kopalń). Likwidacja kopalń wytworzyła sytuację, w której brakuje właściwej kontroli zachowania się powierzchni terenów pogórniczych i wynikających z niej zagrożeń użytkowania w skali regionalnej. Skarb Państwa często nie dysponuje wystarczającymi środkami technicznymi i finansowymi do szybkiego usuwania szkód pogórniczych. Już sama procedura ustalania związku przyczynowego między wystąpieniem niestabilności warstw górotworu a dawnym górnictwem trwa miesiącami a nawet latami, najczęściej znajdując rozwiązanie dopiero przed sądem.

Wiele z zaobserwowanych ostatnio zapadlisk miało miejsce w Trzebini (województwo małopolskie) - na terenach zamkniętej w 2001 r. kopalni Siersza zaczęła zapadać się ziemia. W wyrobiskach pokopalnianych znajduje się woda, którą wypompowywano, kiedy zakład działał. W czasie ulewnych deszczów poziom wody niebezpiecznie wzrasta i wypłukuje ziemię. Co więcej, są to wyrobiska tak zwanej płytkiej eksploatacji, mają więc bezpośredni wpływ na powierzchnię. Początkowo zapadliska pojawiły się na cmentarzu, potem także na terenach mieszkalnych. Na razie nie zarządzono jeszcze ewakuacji mieszkańców, jednak obawy są coraz większe - w ciągu ostatniego roku na tym obszarze doszło do kilkudziesięciu zapadlisk.

Prawny następca zlikwidowanej w Trzebini kopalni to Spółka Restrukturyzacji Kopalń (SRK) i to ona odpowiedzialna jest za zabezpieczenie terenu oraz jego monitoring, a także za podejmowanie działań w sytuacji zagrożenia. SRK zawarła umowę ze Stowarzyszeniem Naukowym im. Stanisława Staszica, zajmującym się m.in. kwestiami ochrony terenów górniczych. Zlecone przez spółkę badania mają dać odpowiedź na pytanie, jakie działania należy podjąć, by skutecznie przeciwdziałać skutkom tworzenia się ruchów masowych ziemi. Dodatkowo w miejscach, gdzie wystąpiły zapadliska, SRK w porozumieniu z władzami samorządowymi podjęły decyzję o konieczności utwardzaniem gruntu.

W zdarzeniach takich, jak te w Trzebini rola Państwowej Straży Pożarnej jest ograniczona - najczęściej do zabezpieczenia miejsca zdarzenia przed dostępem osób postronnych lub przedsięwzięcia niezbędnych działań interwencyjnych. Główny ciężar interwencyjny i naprawczy spoczywa na następcy prawnym kopalni i władzach samorządowych oraz strukturach zarządzania kryzysowego.

Zapadliska w Trzebini to wyjątkowo jaskrawy przykład szkód górniczych. Problem dotyczy jednak wielu innych miejscowości w Polsce. W styczniu tego roku doszło do powstania zapadlisk w powiecie olkuskim. Rekultywacją tego terenu mają zająć się Zakłady Górniczo-Hutnicze Bolesław. W tym wypadku ziemia zapadła się w lesie, w rejonie eksploatacji nieczynnej już kopalni cynku i ołowiu Pomorzany (między Bolesławiem a Hutkami, w obrębie zapadliska z 1982 r., które zostało wypełnione piaskiem i zrekultywowane). Do zapadlisk dochodzi również w innych częściach kraju. Niedawno na terenie nieczynnych wyrobisk po kopalni soli w Wapnie (powiat wągrowiecki, województwo wielkopolskie) również wykształciło się zapadlisko.

Nie zawsze tak spektakularne, ale uciążliwe bywają skutki działania istniejących kopalń, choćby na Górnym Śląsku. Przykładem może być dzielnica Bielszowice w Rudzie Śląskiej, gdzie z powodu szkód górniczych pękają ściany budynków, powstają dziury w drogach, a także wstrzymano budowę nowej szkoły podstawowej. Za wydobycie węgla w tym rejonie odpowiada Polska Grupa Górnicza, która niedawno zobowiązała się do naprawy nawierzchni jednej z ulic w mieście. Spółka zapowiada też wypłatę odszkodowań mieszkańcom.

Kolejnym znanym od wielu lat z występowania szkód górniczych miastem jest Bytom, gdzie za najbardziej narażone na szkody górnicze uważa się obecnie zachodnie dzielnice Karb i Miechowice. To obszary eksploatacji złóż przez kopalnię węgla kamiennego Bobrek-Piekary, należącą do spółki Węglokoks-Kraj. Właśnie w bytomskiej dzielnicy Miechowice ma powstać zbudowany w innowacyjnej technologii budynek odporny na szkody górnicze. Inwestycję zrealizuje firma Modular Wood z Krakowa. Specjalizuje się ona w modułowych konstrukcjach drewnianych. 

Zapadliska pod lupą

Do czasu transformacji ustrojowej w Polsce w końcu lat 80. ubiegłego wieku problematyka zagrożeń pogórniczych w skali regionalnej nie cieszyła się dużym zainteresowaniem. Ze względu na dobrą kondycję ekonomiczną przemysłu górniczego szkody powstające na terenach pogórniczych w obrębie terenów funkcjonujących kopalń były likwidowane z ich środków finansowych. Dopiero w 1998 r. w Głównym Instytucie Górnictwa (GIG) z funduszy NFOŚiGW został opracowany tzw. projekt likwidacji zagrożeń zapadliskowych na terenach płytkiej eksploatacji rud cynku i ołowiu oraz węgla w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (GZW), obrazujący całościowo zakres podziemnej płytkiej eksploatacji kopalin w skali regionalnej.

Kontynuacją działań analitycznych w tym obszarze jest zainicjowany 7 lat temu projekt pn. „Górnośląski System Informacji o Zagrożeniach Powierzchni na Terenach Zlikwidowanych Kopalń”, który ma na celu udokumentowanie na współczesnych mapach kartograficznych płytkiej eksploatacji górniczej węgla i rud metali oraz udostępnienie tej informacji na portalu internetowym: zapadliska.gig.eu. System ten pozwala na szybkie uzyskanie informacji górniczej z danego terenu, a w szczególności zorientowanie się, czy była na nim prowadzona działalność górnicza, która może stwarzać zagrożenie ruchami zapadliskowymi powierzchni terenu.

Przypisy
[1] Ruchy masowe - powstające naturalnie lub na skutek działalności człowieka osuwanie, spełzywanie lub obrywanie powierzchniowych warstw skał, zwietrzeliny oraz gleby. W Polsce najczęstszym efektem wymienionych procesów grawitacyjnych są osuwiska.
[2] Osuwisko - forma geologiczna przejawiająca się w rzeźbie terenu, powstała w wyniku grawitacyjnego przemieszczenia wzdłuż powierzchni poślizgu, spływu lub oderwania materiału skalnego, w szczególności skał, zwietrzelin, gruntów i nasypów. Każde osuwisko powstaje w sposób indywidualny, zależny od budowy geologicznej podłoża, ukształtowania powierzchni terenu i warunków wodnych.
[3] Zapadlisko - odsunięty w czasie skutek uboczny działania w danym miejscu kopalni, polegający na zapadaniu się ziemi w miejscu wyeksploatowanego złoża; dotyczy szczególnie terenów, na których eksploatowano płytkie pokłady surowców.