Warunkiem zachowania naturalnego środowiska rzecznego sprzyjającego życiu i rozrodowi ryb jest drożność cieku wodnego. Ryby rzeczne w poszczególnych sezonach roku i okresach życia przemieszczają się wzdłuż rzeki w poszukiwaniu pokarmu, odpowiednich kryjówek oraz miejsc tarłowych. Przegrodzenie rzeki jazem lub inną sztuczną zaporą zakłóca te normalne procesy życiowe. W ramach projektu prowadzone będą prace mające na celu zlikwidowanie tego typu barier migracyjnych dla ryb i organizmów wodnych, bądź przez przebudowę, bądź likwidację istniejących na rzece Białej Tarnowskiej stopni i przegród. Poniżej opisano przyjęte do realizacji rozwiązania techniczne oraz szczegółowo, poszczególne bariery migracyjne.
Rozwiązania techniczne
W zależności od lokalnej sytuacji i stanu istniejących stopni przyjęto do realizacji następujące rozwiązania:
- bystrze kamienne typu „plaster miodu”,
- bystrotok kaskadowy,
- próg (gurt) z głazów,
- kaskada stopniowo obniżanych przegród,
- udrożnienie kamienno-betonowego bystrza,
- rozebranie budowli (likwidacja stopnia).
Bystrza kamienne typu „plaster miodu”
Konstrukcja bystrzy kamiennych typu „plaster miodu” składa się z połączonych basenów o nieregularnych kształtach, których ściany zbudowane są z kamieni i posiadają szczeliny zapewniające prąd wabiący i umożliwiające migrację. Minimalne wymiary basenów – długość i szerokość, uzależnione są od rozmiarów gatunków ryb priorytetowych, dla których to urządzenie ma funkcjonować skutecznie. Natomiast wymiary głazów, z których zbudowane są ściany zależą od reżimu przepływu w cieku. Z reguły średnice te wynoszą 0,60-1,40 m. Wysokość głazów ponad dno wynosi około 30 cm, w szczelinach ułożone są one na poziomie dna. Możliwe jest zastosowanie konstrukcji, która zajmuje część przekroju poprzecznego udrażnianej budowli lub jego część. Długość ramp jest zależna od ich nachylenia i spadu. Na podstawie najnowszych badań założono, że nachylenie to powinno być nie większe niż 1:20 (5%). Tak przyjęty spadek gwarantuje optymalne prędkości przepływu wody pomiędzy kamieniami i powstanie prądu wabiącego umożliwiającego pokonanie progu praktycznie przez wszystkie ryby i inne organizmy wodne. Uzyskuje się go poprzez stopniowe obniżanie komór w profilu podłużnym co 15 cm. W celu zapewnienia funkcjonowania przepławki w szerokim zakresie przepływów, przekrój poprzeczny powinien składać się ze stopniowo podwyższanych teras, napełniających się w miarę wzrostu przepływu w korycie. W ścianach komór projektuje się szczeliny, które umożliwiają przemieszczanie się ryb pomiędzy basenami i wytworzenie prądu wabiącego. Same komory wypełnia się narzutem kamiennym o minimalnej średnicy zastępczej 40 cm. Ich dno jest nieregularne, co powoduje nierównomierny rozkład głębokości i prędkości w basenach. Tym samym w poszczególnych komorach powstaje główny nurt, tworzą się strefy spoczynku, a także dobre warunki bytowania dla makroorganizmów. Ze względu na wymagania dotyczące wymiarów basenów i maksymalnej różnicy wysokości pomiędzy poszczególnymi basenami, rampy posiadają znaczną rozpiętość i długość. Rozwiązania te najlepiej sprawdzają się w przypadku większych cieków, w warunkach lokalizacyjnych umożliwiających zastosowanie konstrukcji o znacznej szerokości. Dlatego konstrukcje te mogły być zastosowane w przypadku udrażnianych barier migracyjnych na rzece Białej Tarnowskiej, w następujących lokalizacjach:
- w miejscowości Bobowa (km 58+700),
- w miejscowości Jankowa (km 61+160),
- w miejscowości Stróże (km 69+105),
- w miejscowości Grybów (km 72+050 – 72+365),
- w miejscowości Grybów (72+750 – 72+910),
- w miejscowości Florynka (km 82+200 – 82+422).
Bystrotoki kaskadowe
Bystrotoki kaskadowe, podobnie jak rampy zbudowane są z materiałów naturalnych: głazów i narzutu kamiennego. Ich konstrukcja składa się z komór, poprzedzielanych progami, posiadającymi szczeliny umożliwiające migrację. Progi tworzą kaskadę, przy czym wymagana maksymalna różnica pomiędzy kolejnymi przegrodami wynosi 15 cm. Poziom korony progów jest nieregularny. Kamienie układane są w sposób wzajemnie klinujący się, na różnych wysokościach, w sposób pozwalający na tworzenie przesmyków i szczelin, potrzebnych do zapewnienia odpowiednich warunków migracji dla ryb. Dno komór zostanie wypełnione narzutem kamiennym o minimalnej średnicy zastępczej 40 cm. Ich dno jest nieregularne, co pozwala na uzyskanie w poszczególnych basenach różnorodnych prędkości i napełnień umożliwiających wędrówkę ryb i zapewniając miejsca postoju.
Progi (gurty) z głazów
Progi (gurty) z głazów, zastosowane przy udrażnianiu istniejących przeszkód migracyjnych są stosowane w projektowanych rozwiązaniach w przypadku całkowitej likwidacji stopnia lub jako podparcie podstawowej budowli udrażniającej. Podstawową funkcją tych budowli jest zabezpieczenie dna przed erozją. Gurty zbudowane są z głazów ułożonych na przemian na wysokości 30 cm powyżej dna i na jego poziomie w centralnej części koryta. W celu koncentracji nurtu w środkowej części koryta rzeki, ich rzut z góry ma kształt łuku.
Kaskada stopniowo obniżanych przegród
Proponowane rozwiązanie projektowe stopnia w postaci kaskady stopniowo obniżanych betonowych przegród redukujących piętrzenie w miejscowości Biała Niżna (km 70+877), polega na częściowym obniżeniu korpusu stopnia i zapewnieniu odpowiednich warunków migracji poprzez budowę kaskady przegród w niecce wypadowej i trzech kamiennych progów w korycie rzeki poniżej budowli. Nietypowe rozwiązanie było uwarunkowane dobrym stanem technicznym konstrukcji stopnia, który został niedawno odremontowany oraz uwarunkowaniami lokalnymi. Lewy brzeg w sąsiedztwie budowli tworzy stroma skarpa. Wzdłuż brzegu skarpy umiejscowione są zabudowania. Naruszenie murów niecki spowodowałoby jej obsunięcie i zagrożenie dla budynków. Budowa kamiennych progów w niecce wypadowej jest niemożliwa ze względu na jej betonowe dno. Dlatego na tym odcinku zaproponowano obniżenie wysokości spadu poprzez kaskadę betonowych gurtów. Poniżej stopnia, w naturalnym korycie najskuteczniejszym sposobem dalszego zmniejszania wysokości piętrzenia będą kamienne progi, które dodatkowo ochronią dno rzeki przed erozją. W centralnej części przekroju poprzecznego zaprojektowano przelew o kształcie prostokątnego wycięcia w dolnej części obniżenia, powyżej którego przekrój gurtu będzie stopniowo poszerzany. Przelewy w planie będą ułożone naprzemiennie względem osi koryta. Rozwiązanie to pozwoli przystosować budowlę do naturalnego sposobu poruszania się ryb po krętej trasie. W korycie rzeki poniżej stopnia zostaną zbudowane kamienne progi tworzące dalszą część kaskady.
Udrożnienie kamienno-betonowych bystrzy
Poniżej mostów drogowych w miejscowości Śnietnica i Banica znajdują się kamienno-betonowe bystrza stabilizujące ich konstrukcję. Zbyt duży spadek tych budowli powoduje, że głębokość wody przy niskich i średnich stanach jest zbyt mała, a prędkości zbyt duże, przez co stanowią one trudną do pokonania przeszkodę migracyjną. Jednocześnie ze względu na pełnioną przez nie funkcję zabezpieczającą konstrukcję mostów niemożliwe jest rozebranie tych budowli. Jedyną możliwością udrożnienia jest budowa urządzenia migracji ryb w wyciętym w centralnej części bystrzy i odpowiednio ubezpieczonym korycie. Urządzenie to będzie posiadało żelbetowe ściany boczne, wzdłuż których, wewnątrz konstrukcji zostaną ułożone rzędy głazów. W celu uzyskania wymaganej głębokości w środku korytka zostaną ułożone progi kamienne wyposażone w szczeliny, zlokalizowane naprzemiennie przy ścianach bocznych tych konstrukcji. Naprzemienne umiejscowione szczeliny wymuszą kręty kierunek nurtu wody, dostosowany do sposobu poruszania się ryb.
Rozebranie budowli
Rozebranie budowli zostało zaplanowane w miejscowości Biała Niżna (km 72+200), w Kąclowej (km 79+013) i we Florynce (km 84+004). Przy tym rozwiązaniu zastosowano zabiegi dodatkowe, mające zapobiec uruchomieniu nadmiernej erozji w korycie rzeki. Polegają one na stabilizacji koryta progami kamiennymi, a w przypadku zadań w Białej Niżnej i Florynce dodatkowym zabezpieczeniu brzegów koryta opaską kamienną zapobiegającą ich rozmyciu.
Opis modernizowanych barier migracyjnych
Poniżej zamieszczono opis i stan zaawansowania prac przy likwidacji barier migracyjnych na rzece Biała Tarnowska. W poszczególnych zadaniach uwzględniono dodatkowo uwarunkowania lokalne dotyczące zabezpieczenia przeciwerozyjnego koryta i skarp brzegowych, ochrony przeciwpowodziowej i potrzeb użytkowników. Stąd w zakresie inwestycji znalazły się dodatkowo następujące budowle: progi kamienne, opaski brzegowe z narzutu kamiennego, ujęcia wody (autorem fotografii stopni przed modernizacją jest Bogdan Biel).
Stopień w miejscowości Bobowa (km 58+700)
Stopień w miejscowości Jankowa (km 61+160)
Stopień w miejscowości Stróże (km 69+105)
Stopień w miejscowości Biała Niżna I (km 70+200)
Stopień w miejscowości Biała Niżna II (km 70+887)
Stopień w miejscowości Grybów (km 72+050)
Stopień w miejscowości Grybów (km 72+750)
Stopień w miejscowości Grybów (km 72+890 – dopływ Pławianka)
Stopień w miejscowości Kąclowa (79+013)
Stopień w miejscowości Florynka I (km 82+200)
Stopień w miejscowości Florynka II (km 82+422)
Stopień w miejscowości Florynka III (km 84+004)
Próg w miejscowości Śnietnica (km 92+680)