Geomorfologia i hydrologia Wisły w Warszawie

Miasto Warszawa, Nicolas Pérelle, 1696
Na pierwszym planie Wisła, dalej skarpa warszawska.

Wisła w Warszawie płynie przez całą długość miasta, na odcinku około 31 km, lewą (zachodnią) stroną Doliny Wisły^[1] położonej pomiędzy^[2] dwiema wysoczyznami morenowymi^[2][3] - Równiną Warszawską i Wołomińską^[2].

Od połowy XIV wieku była tutaj naturalną rzeką roztokową. Zaczęło się to zmieniać z chwilą rozpoczęcia jej regulacji w 1885 roku^[4]. W północnym rejonie miasta na odcinku od Saskiej Kępy do Bielan występuje przewężenie koryta wielkich wód znane jako gorset warszawski^[2][3]. Powyżej niego znajduje się łuk Wisły znany jako łuk siekierkowski Wisły^[3] oraz niespotykane nad środkową i dolną Wisłą, około 7 km rozszerzenie tarasu zalewowego^{[2], częśc. [3]}.

Wisła jest traktowana na ogół jako strefa korytowa tarasu zalewowego. Wśród form geomorfologicznych osadów rzecznych (aluwiów) tej strefy wyróżniają się m.in. kępy, duże odsypy (przewały i zaspy przykorytowe), obniżenia łach i dolinki przelewowe^[4].

Wezbrania powodziowe mają pochodzenie roztopowe lub deszczowe^[3].

Taras zalewowy (I)

Dolinę Wisły budują tarasy rzeczne, czyli płaskie stopnie nachylone zgodnie ze spadkiem rzeki^[5]. Jej najniższą centralną część stanowi taras zalewowy (I^[2][3][4][6]), którego środkiem płynie rzeka Wisła^{[2][3][4][5][6][7]}.

Koryto Wisły jest traktowane jako odrębna jednostka^[7] lub częściej jako jego część^[2][3][4]. Na obszarze tarasu zalewowego wyróżniane są wtedy dwie strefy fluwiodynamiczne^[4]:

• strefa korytowa
• strefa łęgowa (łąkowa) – od krawędzi koryta do krawędzi tarasu nadzalewowego lub skarpy warszawskiej.

Regulacja koryta Wisły

Od połowy XIV wieku Wisła w Warszawie była naturalną rzeką roztokową. Zaczęło się to zmieniać w 1885 roku, kiedy to rozpoczęto jej regulację według projektu inż. Jakuba Kostenieckiego. Najpierw w okolicach ówczesnego ujścia Wilanówki (Łachy Siekierkowskiej) zawężono i przesunięto nurt rzeki w kierunku jej lewego brzegu, wtedy jeszcze przy pomocy poprzecznych i podłużnych tam faszynowych oraz plantacji wikliny, potem na przestrzeni ponad stu lat wyprostowano i zawężono koryto w rejonie Śródmieścia^[4]. Prace regulacyjne w Warszawie polegały głównie na:

• powiązaniu kęp z powiślami, wskutek czego kępy na odcinku około 20 km przestały istnieć^[4]
• wyprostowaniu i utrwaleniu krawędzi (zerw brzegowych) przy pomocy opasek^[4]
• wybudowaniu ostróg (tam poprzecznych)^[4]. Budowę ostróg żelbetowych rozpoczęto w 1968 roku^[8].

Ostrogi i opaski spowodowały zawężenie koryta średniej i niskiej wody na odcinku około 20 km do około 200 m^[4].

Roztokowy charakter rzeki zachowała jedynie na północy i południu Warszawy. Wisła tworzy również odgałęzienia boczne^[3].

(c) Dariusz Kowalczyk, CC BY-SA 4.0 Ostrogi na Wiśle. Widok z mostu Świętokrzyskiego.

(c) Dariusz Kowalczyk, CC BY-SA 4.0 Bulwary wiślane na Powiślu. Widok z mostu Świętokrzyskiego

Szerokość

Łuk siekierkowski Wisły.

Na południu miasta szerokość koryta wielkich wód^[4] Wisły dochodzi do około 1,4 km, w północnym rejonie na odcinku od Saskiej Kępy do Bielan wynosi 400–600 m^[4]. To przewężenie koryta wielkich wód znane jest jako gorset warszawski^[2][3] (hydrotechniczny gorset warszawski, gorset geomorfologiczny Wisły^[4]). Charakteryzujące ono się wzmożoną fluwiodynamiką^[4]. Na jego powstanie złożyły się:

• naturalna budowa geologiczna^[2] prawego brzegu rzeki, czyli odporne na erozję przyczółki geologiczne (progi^[4]) na odcinku około 10 km pomiędzy mostem Śląsko-Dąbrowskim a Młocinami^[3], zwłaszcza praski^[2][3], oprócz niego golędzinowski^[3], żerański^[2][3] i tarchomiński^[2][3]. Są one uformowane na krawędzi tarasu nadzalewowego Praskiego^[2][4]. Były one w przeszłości miejscami przepraw^[3].
• obiekty hydrotechniczne^[3] – w Śródmieściu przy niskich oraz średnich stanach wód koryto jest zawężone ostrogami (tamami poprzecznymi) i przepaskami do około 200 m^[4].

Wody powodziowe spiętrzane tuż powyżej tego odcinka doprowadziły do utworzenia łuku Wisły o promieniu około 3 km, znanego jako łuk siekierkowski Wisły, położonego pomiędzy Siekierkami na lewym a Lasem na prawym brzegu rzeki^[3]. Innym skutkiem jest niespotykane nad środkową i dolną Wisłą, około 7 km rozszerzenie współczesnego tarasu zalewowego powyżej gorsetu warszawskiego^{[2], częśc. [3]}.

Międzywale zalane przez wody powodziowe. Widok z mostu Siekierkowskiego, 2010 rok.

Głębokość

Wodowskaz w Porcie Praskim.

W czasie niskich stanów głębokość nurtu najbardziej dynamicznych strumieni Wisły wynosi około 2 m, w czasie stanów wysokich dochodzi do około 7 m, a lokalnie głębokość rzeki wzrasta wtedy nawet do 15 m^[3][4]. Wahania zwierciadła wody w Wiśle wynoszą około 8 metrów^[4].

Przy wysokich stanach wody Wisła często wylewa się na znajdującą się w międzywalu część tarasu zalewowego^[7]. Natomiast przy niskim poziomie wody kępy wiślane wystają 2-5 metrów powyżej niego, wyłaniają się też nieustabilizowane niższe kępy oraz piaszczyste odsypy korytowe^[2][7].

W wyniku nadmiernej eksploatacji piasku powyżej gorsetu^[3][4] po drugiej wojnie światowej^[3] powstał w dnie rzeki tak zwany wybój warszawski. Poskutkowało to obniżeniem zwierciadła niskich wód Wisły o 2 m oraz obniżeniem poziomu wód gruntowych w okresie niskich stanów wody^[3][4] oraz pojawieniem się ujemnych wskazań wodowskazu. To ostatnie poprawiono obniżając w 1959 roku jego rzędną „0” z 78,129 do 76,377 m n.p.m.^[3].

Obecnie eksploatacja kruszywa (piasków) z dna Wisły w Warszawie odbywa się w 4 punktach. Wydobyte piaski wykorzystywane są w budownictwie^[2].

• 

  Aleksander Gierymski, Piaskarze, 1887

• 

  (c) Dariusz Kowalczyk, CC BY-SA 4.0

  Pogłębiarka „Sawa”. Widok z mostu Siekierkowskiego

Wezbrania powodziowe

(c) Dariusz Kowalczyk, CC BY-SA 4.0

Tablice na ścianie dawnej Komory Wodnej na Pradze Północ z zaznaczonym poziomem wody podczas powodzi 1844, 1813 i 1839 r.

Most Zygmunta Augusta.

Wezbrania powodziowe mają pochodzenie^[3]:

• roztopowe, luty-kwiecień (zwykle marzec), mogą powodować powstawanie zatorów lodowych
• deszczowe, rzadsze, zwykle koniec lipca („jakubówki”) lub czerwca („świętojanki”)

Jesienią występują niskie stany wód czyli niżówki^[4].

Od rozpoczęcia pomiarów poziomu wody w Warszawie w 1799 r. najwyższe stany Wisły zanotowano w latach 1844, 1813, 1867, 1855, 1839, 1960, 1962, 1891, 1903, 1845, 1884, 1947, 1924, 1838, 1889, 1934, 1980, 2001, 2005, 1997 (uszeregowane od najwyższego 863 cm do najniższego 646 cm)^[8]. W 1813 roku w Europie miała miejsce największa powódź XIX wieku^[9]. Również w Polsce na Wiśle jej zasięg był największy (do 1934 roku), została zalana też znaczna część Warszawy. Najwyższy stan kulminacyjny w Warszawie zanotowano w 1844 roku, w 1934 roku na lewym brzegu Wisły wystąpiła katastrofalna powódź pomimo wybudowania wałów przeciwpowodziowych^[8].

Most Zygmunta Augusta, pierwszy most stały w Warszawie, ukończony w 1573 roku, został zniszczony przez powódź w 1603 roku. Większość następnych powstałych do początku XIX wieku przetrwało jeszcze krócej. Potem przez jakiś czas były używane mosty łyżwowe^[10][11].

Strefy sedymentacji osadów rzecznych

Wyróżnia się strefy sedymentacji:

• korytowej
  Obejmuje koryto Wisły pomiędzy jego krawędziami (zerwami brzegowymi)^[3][4]. W niej wyodrębnia się rejony sedymentacji osadów rzecznych: przemiałowy, zastoiskowy, koryciskowy, kępowy, dziarnowy, płyciznowy, wybojowy, buforowy i osypiskowy^[3].
• łęgowej
  Obejmuje współczesny taras zalewowy (Ia) poza strefą korytową, czyli obszar od krawędzi koryta aż do skarpy tarasu nadzalewowego Praskiego^[3][4] lub skarpę warszawską^[4]. W niej wyodrębnia się rejony sedymentacji: łęgowy, starorzeczowy (łachowy) i zboczowy. Największą powierzchnię zajmuje łęgowy. Tereny nie chronione wałami raz-dwa razy w roku są tutaj zamulane osadami zawiesinowymi zalewów powodziowych^[3].

Po wybudowaniu wałów przeciwpowodziowych sedymentacja łęgowa została przerwana, osady uległy stabilizacji, z kolei w strefie korytowej (wielkiej wody) uległy nasileniu procesy fluwiodynamiczne^[4].

Żółtawo-brunatne zabarwienie wodzie w Wiśle nadaje mineralny materiał pyłowo-ilasty^[4].

Formy geomorfologiczne aluwiów

Wyróżnia się następujące formy geomorfologiczne osadów rzecznych (aluwiów)^[3]:

• odsypy piasków kwarcowych (90% powierzchni dna)
  • formy tranzytowe, czyli przemieszczające się z prądem
    smugi, zmarszczki, fałdy, fale, wstęgi
  • formy stacjonarne, pozostające w miejscu
    • przykosowe - m.in. dominujące w korycie rozległe wydmopodobne przewały, opisane dalej.
    • wybojowe - wypełniają zagłębienia dna (wyboje), np. zwały klinowe i dziarnowe.
    • pryzmowe - charakterystyczne wzniesienia, np. zaspy tylne, brzegowe.
• namuły (10%)
  • telematyczne, czyli mady,
    osadzane podczas okresowych zalewów.
  • limnetyczne (jeziorne),
    osadzane na obszarach zalanych stale, np. w dnach starorzeczy.

Przewały i wyspy wiślane

• 

  Przewał^[3], dalej z prawej ostrogi (tamy poprzeczne zawężające koryto rzeki^[4]). Widok z mostu Poniatowskiego.
  przewał
  Zobacz też: Ławica
  Powstaje w rejonie tak zwanej sedymentacji przemiałowej osadów rzecznych, dominującej na Wiśle. Wspomniana już wcześniej forma odsypów piaszczystych, podobnych do wydm, o długości od kilkudziesięciu do kilkuset metrów. Jej zbocze doprądowe (proksymalne) jest słabo nachylone, długie, czołowy stok zaprądowy (dystalny) krótki, narastający w dół rzeki. U jego podnóża znajduje się gwałtowne obniżenie dna (0,5–1 m) czyli przykosa, znane miejsce wielu utonięć^{[3], częśc. [4]}.
• 

  Rezerwat Wyspy Zawadowskie położony częściowo na południowym pograniczu Warszawy.
  

  Rezerwat Wyspy Zawadowskie.
  kępa, kępa wiślana
  Charakterystyczna wyspa rzeczna^[3], powstaje w rejonie tak zwanej sedymentacji kępowej osadów rzecznych^[3]. Jej podstawę stanowią zwykle wyższe partie przewału, na których wiklina uformowała odporny na rozmycie inicjalny stabilizacyjny poziom festonowy^[3][4]. Kępa zbudowana jest głównie z materiału piaszczystego, zawiera od jednego do trzech (kilku^[4]) poziomów festonowych korzeni i pędów wikliny lub podrostów drzew. W odsłonięciach zerw brzegowych widoczne są na przekroju warstwy piasków oraz zawierające materiał zawiesinowy (mady^[4]). Osiąga ona wysokość do 4,5 m powyżej lustra wody w czasie stanów niskich. Może się na niej rozwijać las łęgowy wierzbowo-topolowy^[3].
  Największą kępą porośniętą wikliną w Warszawie jest kępa Wieloryb, położona między Miedzeszynem a osiedlem Las^[3].

Należy tutaj zwrócić uwagę, że tak zwane rejony sedymentacji kępowej ciągną się również wzdłuż rzeki przylegając do krawędzi koryta wody brzegowej, nie obejmują więc w tym przypadku wysp^[3][4].

• ostrów
  Powstaje przez nadbudowanie poziomów festonowych kępy. Zbudowany jest głównie z namułów telematycznych (mad). Również osiąga wysokość do 4,5 m. Może się na nim rozwijać las łęgowy jesionowo-wiązowy, na wysokim, ukształtowanym grąd, np. dąbrowa^[3].

Wśród form geomorfologicznych osadów rzecznych (aluwiów) strefy korytowej wyróżniają się m.in. kępy, w tym ich inicjalne zespoły festonowe, duże odsypy (przewały i zaspy przykorytowe), obniżenia łach i dolinki przelewowe. Największy wpływ na kształtowanie strefy korytowej mają przewały oraz roślinność łęgowa^[4]. Odsypy korytowe są widoczne przy niskich stanach wody, ustabilizowane kępy wystają wtedy aż 2–5 m powyżej jego zwierciadła^[2][7].

Zobacz też

• Geomorfologia Warszawy
• Gruba Kaśka
• Mosty w Warszawie
• Ostroga regulacyjna
• Ujęcia infiltracyjne Stacji Uzdatniania Wody „Praga” w Warszawie

Przypisy

Linki zewnętrzne

• Wirtualne Muzeum Konstancina - Budowa ostrogi regulacyjnej nad Wisłą, z faszyny, fotografia z pocz. XX w. [dostęp 2015-11-16]
• Zbiory NAC on-line - prototyp (Narodowe Archiwum Cyfrowe NAC). Formularz wyszukiwania zaawansowanego. W polu „Tytuł tematu” można wpisać np. „Wydobywanie piasku z dna Wisły w Warszawie”, „Wydobycie piasku na Wiśle w Warszawie” lub „Regulacja Wisły w Warszawie pod Siekierkami”. [dostęp 2015-11-16]