Część 2 - Główny Instytut Górnictwa
Transkrypt
Część 2 - Główny Instytut Górnictwa
Wpływ zmian klimatycznych na programowanie i prowadzenie gospodarki wodno-ściekowej w miastach. Analiza i przeciwdziałanie zjawiskom suszy i powodzi. Omówienie roli Informatycznego Systemu Osłony Kraju dr Adam Hamerla Główny Instytut Górnictwa tel.: 32 259 22 92 email: [email protected] Patronat honorowy: Sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Wpływ zmienności klimatycznej na gospodarkę wodno-ściekową w miastach objawia się przede wszystkim podczas wystąpienia zjawisk ekstremalnych. Ekstremalne zjawisko pogodowe – siła wyższa lub zdarzenie o charakterze naturalnym lub przypadkowym, nie do uniknięcia, nad którym człowiek nie panuje. Jest to w szczególności: Powódź – przejściowe zjawisko hydrologiczne polegające na wezbraniu wód rzecznych lub morskich, powodujące po przekroczeniu przez wodę stanu brzegowego zatopienie znacznych obszarów lądu. Susza – długotrwały okres bez opadów atmosferycznych lub z niewielkimi opadami prowadzący do znacznego wyczerpania zasobów wodnych w zlewni. www.azrtz.gig.eu W warunkach polskich należy szczególnie dbać o zasoby wodne, charakteryzuje zasobów w skali bardzo wodnych na Europy niską nasz dostępność jednego kraj do mieszkańca (zaledwie ok. 36% średniej europejskiej). Zgodnie z danymi opublikowanymi przez UE cały obszar Polski znajduje się w strefie wysokiego deficytu opadów atmosferycznych jako wskaźnika suszy. Wyższy stopień ryzyka przyjmuje się jedynie dla Portugalii i częściowo Hiszpanii. www.azrtz.gig.eu Jednocześnie obserwuje się wzrost częstotliwości występowania powodzi. Od początku XIX wieku w dorzeczu Odry powodzie wystąpiły w następujących latach: 1813, 1854, 1902, 1903, 1958, 1977, 1981, 1985, 1994, 1995, 1997, 2009, 2010. www.azrtz.gig.eu Na terenach zurbanizowanych skutki naturalnych zjawisk hydrometeorologicznych potęgowane są przez czynniki powodujące zmiany stosunków wodnych: • • zabudowa hydrotechniczna koryt cieków, zasadnicze zmiany użytkowania gruntów (zmiany uszczelnienia zlewni), • • • • • • budowa systemów kanalizacyjnych, prace melioracyjne, pobory i zrzuty wody, budowa zbiorników retencyjnych, przerzuty wody między dorzeczami, odwadnianie i intensywna, długotrwała eksploatacja wód podziemnych. www.azrtz.gig.eu Główną determinantą zmian w obrębie obszarów zurbanizowanych jest wzrost stopnia uszczelnienia zlewni. www.azrtz.gig.eu Zagrożenie powodziowe wynika nie tylko bezpośrednio ze strony dużych rzek, ale także jej dopływów, które w wyniku intensywnej działalności gospodarczej i urbanizacji zmieniają w sposób ciągły swój charakter stwarzając zagrożenie również na obszarach nie położonych w bezpośrednim sąsiedztwie rzeki. www.azrtz.gig.eu Podstawową zasadą w tradycyjnych metodach odprowadzania spływów opadowych z miasta jest jak najszybsze odprowadzenie ich do kanału i równie szybki zrzut kanałami do cieku – zwiększając stopień zagrożenia powodziowego. www.azrtz.gig.eu Spośród działań inwestycyjnych wpływających na zmniejszenie ryzyka powodziowego najczęściej wymienia się: • budowę zbiorników retencyjnych, suchych zbiorników oraz polderów, • pogłębianie i regulację koryt rzek, • budowę / przebudowę wałów przeciwpowodziowych, • retencję kanałową na kanalizacji deszczowej i ciekach. Należy pamiętać że zrównoważone zagospodarowanie terenów miejskich opartych na niebiesko-zielonej sieci może w sposób znaczący ograniczać ryzyko podtopień. www.azrtz.gig.eu Pogłębianie i regulacja koryt rzecznych nie zawsze (wręcz rzadko) stanowi właściwy środek ochrony przeciwpowodziowej, gdyż powoduje każdorazowo przyspieszenie odpływu wód i zmniejszenie czasu retencji w zlewni, przyczyniając się tym samym do wzrostu zagrożenia w części zlewni położonej niżej. www.azrtz.gig.eu Retencja kanałowa na sieci deszczowej szczególnie w dużych miastach ogranicza podtopienia i spowalnia odpływ wód do cieków. Wykorzystanie naturalnej retencji na małych, lokalnych ciekach i rowach, szczególnie tych posiadających wyraźnie zarysowaną dolinę. Budowa małych zastawek na rowach z regulowanym upustem szczególnie w wyższych częściach zlewni może skutecznie ograniczyć negatywne zjawiska podczas deszczy nawalnych. www.azrtz.gig.eu Współpraca organizacyjna w systemu budowie i ochrony inwestycyjna zarówno przeciwpowodziowej jak i sposobie gospodarowania przestrzenią w zlewniach może zwielokrotnić efekt uzyskany dzięki działaniom inwestycyjnym w obrębie miasta czy gminy. Rzeki i ich zlewnie podobnie jak i zdarzenia ekstremalne „nie znają” granic administracyjnych. www.azrtz.gig.eu Programowanie wodno-ściekowej i prowadzenie w miastach, gospodarki w tym i przeciwdziałanie zjawiskom suszy i powodzi powinno opierać się na rzetelnych, aktualnych danych oraz nowoczesnych modelowania zjawisk ekstremalnych. www.azrtz.gig.eu metodach Szerszy dostęp do danych hydrometeorologicznych i kartograficznych oraz nowoczesne narzędzia analityczne zwiększają możliwości ochrony przed skutkami zjawisk ekstremalnych. www.azrtz.gig.eu Wykorzystanie danych z lotniczego skaningu laserowego – zalety i możliwości • przenikanie wiązki lasera przez pokrywę roślinną, dzięki czemu systemy mogą rejestrować więcej niż jedno echo pojedynczej wiązki laserowej, • możliwość pozyskania dodatkowych danych – intensywność odbicia, atrybutu RGB – ważnych przy automatycznej klasyfikacji punktów, • Nieosiągalna dotychczas jakość danych w porównaniu z kosztami i czasem ich pozyskania, • Bardzo duża niezależność pozyskiwania danych od czynników zewnętrznych. www.azrtz.gig.eu • lepsze rozpoznanie zagrożenia powodziowego, • • • detekcja zmian ukształtowania terenu, automatyczna klasyfikacja pokrycia terenu, lepsza analiza komponentów środowiska przyrodniczego, • nowoczesne narzędzie do planowania przestrzeni miejskiej. www.azrtz.gig.eu Radarowe dane meteorologiczne: • • • baza danych i moduł zarządzania danymi, moduł zbiorczej mapy radarowej, moduł łączenia danych radarowych z danymi satelitarnymi, • moduł meteorologicznej prognozy ultrakrótkoterminowej, • • • moduł danych hydrologicznych, moduły wykrywania groźnych zjawisk i ostrzeżeń, moduły przekrojów pionowych atmosfery do wysokości kilkunastu kilometrów, • modły śledzenia obiektów, na przykład stref burz i opadów. www.azrtz.gig.eu Modele hydrauliczne sieci rzecznej • schematyzacja sieci hydrograficznej, • obiekty hydrotechniczne na sieci, • przekroje korytowe i dolinowe, • analiza zlewni, Model transformacji opadu w odpływ www.azrtz.gig.eu Zarządzanie zlewnią miejską na podstawie danych rzeczywistych System kontroli w czasie rzeczywistym RTC – model zarządzania miejskim systemem kanalizacyjnym oparty na kontroli w czasie rzeczywistym zmiennych procesowych i (prawie) w wykorzystanie tym samym przesłanych czasie, danych do sterowania urządzeniami zainstalowanymi na sieci kanalizacyjnej, w celu optymalnego wykorzystania instalacji i oczyszczania ścieków. www.azrtz.gig.eu odprowadzania Kontrola w czasie rzeczywistym (RTC) jest jedną z opcji poprawy zarządzania sieciami wodno-kanalizacyjnymi. Budowa systemu RTC może ale nie musi obejmować przebudowy infrastruktury kanalizacyjnej. Zastosowanie metody w większości przypadków pozwala na: • Optymalizację działania systemu odbioru i oczyszczania ścieków, • Redukcję zanieczyszczeń odprowadzanych do środowiska, • Zapewnienie skutecznej ochrony przed podtopieniami w zlewni, • Minimalizację nakładów inwestycyjnych, • Minimalizację wydatków na eksploatację systemu. Według danych literaturowych wdrożenie systemu RTC w przeważającej ilości przypadków powinno spowodować osiągnięcie znaczących zysków/oszczędności zarówno ekonomicznych jak i środowiskowych. www.azrtz.gig.eu Informatyczny System Osłony Kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami (ISOK) Wstępna ocena ryzyka powodziowego dla Polski, Mapy zagrożeń: - Mapy zagrożenia powodziowego, - Mapy ryzyka powodziowego, - Mapy zagrożeń meteorologicznych, - Mapy innych zagrożeń, Baza Danych Obiektów Topograficznych, Numeryczny model rzeźby i pokrycia terenu, System zarządzania NMT, Ortofotomapa cyfrowa. www.azrtz.gig.eu • Dynamika zmian w zlewniach, szczególnie na obszarach zurbanizowanych, wymaga stałego monitoringu i modelowania przebiegu zjawisk ekstremalnych, • Zwiększony dostęp do danych umożliwia coraz lepsze zabezpieczenie przed skutkami tych zjawisk, • Modelowanie zjawisk powinno stanowić podstawę do działań prowadzonych w zlewniach, • Koszty związane ze skutkami zjawisk ekstremalnych są niewspółmierne z kosztami modelowania z niego wynikającymi. www.azrtz.gig.eu zjawisk i beneficjami • • Planowanie działań przeciwpowodziowych w zlewni zurbanizowanej, Analiza zmian zagospodarowania i stopnia uszczelnienia zlewni wraz z oceną jej skutków, • Optymalizacja gospodarki ściekowej, w tym zarządzanie deszczowymi, • • • Określenie potencjału zlewni w zakresie zwiększenia jej retencji, Projektowanie działań hydrotechnicznych w dolinach rzecznych, Racjonalizacja kosztów prowadzenia gospodarki wodno-ściekowej. www.azrtz.gig.eu wodami Dziękuję za uwagę Zapraszamy na stronę projektu www.azrtz.gig.eu Patronat honorowy: Sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Niniejszy materiał został opublikowany dzięki dofinansowaniu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Za jego treść odpowiada wyłącznie Główny Instytut Górnictwa