Directiva Inundații 2007/60/CE Ciclul II / Raport EPRI_RO2_Jiu_2019.pdf

ordarea de tip sistem Logic Fuzzy. Cele mai multe dintre procesările GIS au fost realizate folosind aplicația GRASS GIS, un sistem de informații geografice open source. Parametrii Indicelui Topografic Modificat au fost stabiliți pe baza literaturii de specialitate și a testelor de suprapunere peste zonele inundabile cu perioadă de revenire a inundației de 100 ani. MTI prezintă rezultate bune în zona montană și deluroasă, dar mai puțin concludente în zona de câmpie, motiv pentru care s-au introdus ceilalți 3 parametri ca variabile de definire a zonelor inundabile. Ca rezultat este obținut un strat tematic de tip GRID cu valori de la 0 la 100. Acestea nu reprezintă probabilități în sensul de hazard, ci gradul de probabilitate (susceptibilitate) ca un pixel (celulă) să aparțină zonei inundabile. Aceste valori permit definirea unor clase / praguri de susceptibilitate. Valorile mai mari sunt mai apropiate de cursurile de apă și la cote mai joase, având semnificația unei susceptibilități mai mari. Pentru etalonarea metodei GIS de delimitare a zonelor inundabile, au fost utilizate rezultatele modelării hidraulice din albia minoră și majoră a principalelor râuri din România, cu două probabilități de depășire a debitului maxim: 1% și 0,1% (figura 4.3.2.1). Figura 4.3.2.1 Rezultatele calibrării metodei GRASS GIS cu sistem „Fuzzy” aplicat pe MDT-ul SRTM 45  La nivelul întregii țări, aplicarea metodologiei s-a făcut pe Modelul Digital al Terenului SRTM cu rezoluția de 30 m, utilizând un prag de 59 și unul de 51 (figura 4.3.2.2). În urma utilizării valorii prag de 59, se constată, la nivelul României, o suprafață inundabilă de circa 40.000 km2, din care circa 39.380 km2 sunt situați în lungul rețelei hidrografice cadastrate (cu bazine hidrografice mai mari de 10 km2 sau lungimea cursului de apă de peste 5 km), diferența fiind formată din zone identificate ca inundabile dar care nu au legătură cu albiile minore, situate de obicei pe terenurile plane interfluviale din arealele de câmpie. Pragul de 51 conduce la o creștere a zonei inundabile cu circa 4.000 km2. Chiar dacă rezultatele obținute nu sunt la nivelul calitativ al modelării matematice care stă la baza realizării hărților de hazard, evaluarea susceptibilității la inundații la nivel național realizată prin aceasta metodologie contribuie la evidențierea zonelor unde pot fi înregistrate consecințe semnificative pentru populație, obiective socio-economice, mediu și obiective de patrimoniu cultural. Figura 4.3.2.2 Aplicarea metodei GRASS GIS cu sistem „Fuzzy” la nivel național O altă metodologie care furnizează rezultate satisfăcătoare în procesul de delimitare a formelor de relief, inclusiv a albiilor majore, este bazată pe indicele TPI (Topographic Position Index). Indicele Poziției Topografice (TPI) a unei celule din MDT reprezintă diferența dintre altitudinea celulei respective și media altitudinilor celulelor vecine, astfel că valorile pozitive indică faptul că celula este mai înaltă decât spațiul vecin și invers (figura 4.3.2.3). TPI este dependent de scară, respectiv de mărimea arealului definit ca vecinătate. Plecând de la acest considerent, autorul metodologiei implementează un algoritm de 46 determinare a formelor de relief pe baza TPI calculat în două moduri: a) suprafața zonei definite ca vecinătate este mai mică și b) suprafața zonei este mai mare. Figura 4.3.2.3 Definirea Indicelui Poziției Topografice (după Jenness, 2006) Aplicând această metodologie, care utilizează doi indici TPI standardizați, calculați pentru mărimi diferite ale arealului din vecinătate, la care se adaugă gridul pantelor, pot fi extrase în mod automat 10 forme de relief (Weiss, 2001). Criteriile de definire pot fi modificate astfel încât să permită delimitarea albiilor majore, dar și zonarea omogenă a acestora din punct de vedere a microreliefului. Pentru mai multe detalii privind metodologiile simplificate de identificare a arealelor potențial inundabile se poate consulta publicația Proiectului “Vulnerabilitatea așezărilor și mediului la inundații în România în contextul modificărilor globale ale mediului – VULMIN”, elaborat în perioada 2012-2016 în cadrul Programului Parteneriate în Domenii Prioritare - Direcția 3: Mediu (PN-II-PT-PCCA-2011-3.1-1587). 4.3.3. Efectele schimbărilor climatice asupra inundațiilor În vederea determinării vulnerabilității resurselor de apă la schimbările climatice și a stabilirii unor măsuri de adaptare la nivelul fiecărui bazin hidrografic este necesară o analiză privind estimarea impactului schimbărilor climatice asupra regimului scurgerii maxime din diverse bazine hidrografice. Pentru o astfel de analiză se pot folosi modele hidrologice de simulare a scurgerii care utilizează ca date de intrare seriile de precipitații și temperaturi rezultate din procesarea datelor obținute din simulările de evoluție climatică cu ajutorul unor modele meteorologice regionale. Utilizarea rezultatelor acestor modele privind modificările parametrilor climatici permit elaborarea de scenarii, pentru diferite bazine hidrografice de pe teritoriul României, referitoare la estimarea impactului asupra resurselor de apă în general și asupra extremelor hidrologice în particular. Simularea scurgerii cu ajutorul modelului hidrologic în ipoteza schimbărilor climatice a constituit o activitate prioritară a specialiștilor din cadrul I.N.H.G.A. în ultimii ani. În acest sens, s-au realizat două simulări de lungă durată, prima simulare fiind realizată pentru perioada de referință 1971÷2000, iar cea de a doua pentru perioada 2021÷2050. Pentru realizarea simulărilor s-a utilizat modelul hidrologic CONSUL dezvoltat în cadrul I.N.H.G.A. Modelul CONSUL simulează majoritatea proceselor hidrologice importante din bazinul hidrografic și anume: topirea zăpezii, intercepția, reținerea apei în depresiuni, 47 evapotranspirația, infiltrația, scurgerea de suprafață, scurgerea hipodermică, percolația și scurgerea de bază. Simulările se realizează pentru regimul natural de scurgere, fără a lua în considerare influența exploatării acumulărilor. Rezultatele studiului de impact al schimbărilor climatice asupra regimului hidrologic al debitelor maxime constau în principal din serii de debite (maxime lunare, maxime anuale și maxime de diferite probabilități de depășire folosind curbele teoretice de probabilitate, aplicând metodologia de calcul statistic utilizată în prezent în cadrul I.N.H.G.A.), cu pas de timp de 6 ore, rezultate pentru cele două perioade menționate. Acestea se analizează comparativ în vederea estimării impactului schimbărilor climatice asupra regimului hidrologic al debitelor maxime – figura 4.3.3.1. Figura 4.3.3.1 Hidrograf simulat cu ajutorul modelului CONSUL Având în vedere concluziile privind creșterea debitelor maxime în partea superioară a bazinelor hidrografice (în general la altitudini de peste 400 m), cu circa 10 - 20%, s-a analizat necesitatea extinderii zonelor inundabile obținute prin metoda cu sisteme Fuzzy și GIS. În acest sens, au fost analizate la nivelul României zonele inundabile obținute prin modelare hidraulică în cadrul proiectelor P.P.P.D.E.I. sau a altor proiecte similare. Au fost comparate zonele obținute pentru diferite probabilități de depășire a debitului maxim, acolo unde acestea au fost disponibile – 0,1 %; 0,5 % și 1 %. La nivelul țării, s-a constatat o extindere a zonei inundabile de la 1% la 0,5% de 1,14 ori. Astfel, s-a concluzionat că extinderea zonelor inundabile în scenariul 0,5 % poate fi utilizată ca extindere în scenariul schimbărilor climatice. Pasul următor a constat în calibrarea rezultatelor metodei Fuzzy – GIS utilizând limitele scenariului menționat. În final, s-a stabilit un nou prag pentru valoarea modelului în cazul luării în considerare a schimbărilor climatice, respectiv 51 (în loc de 59, stabilită pentru situația actuală) – figura 4.3.3.2. Deoarece aplicarea scenariului schimbărilor climatice s-a realizat numai pentru zonele inundabile situate la altitudini de peste 400 m, la nivelul întregii țări extinderea zonelor susceptibile la inundații nu este semnificativă – sub 4.000 km2 (sub 10% din suprafață). Însă, pentru zonele situate la altitudini de peste 400 m, extinderea acestora este ceva mai mare, respectiv de 18 %, chiar dacă în valori absolute creșterea este de numai 400 km2 ca urmare a văilor și albiilor majore cu lățimi reduse. 48  Figura 4.3.3.2 Extinderea zonelor susceptibile la inundații obținute prin metoda Fuzzy-GIS GRASS în scenariul actual și în scenariul schimbărilor climatice 4.3.4. Evaluarea consecințelor negative potențiale Indiferent de abordările și metodele utilizate pentru evaluarea riscului la inundații, aceasta trebuie să reflecte nu doar zonele afectate de inundații și amploarea acestora, ci și consecințele potențiale, exprimate fie cantitativ (monetar), fie calitativ (grade de intensitate), fiind o combinație între hazard și prezența sau gradul de expunere al receptorilor. Zonele inundabile obținute prin metodologia simplificată bazată pe sisteme Fuzzy-GIS și evaluarea consecințelor negative potențiale au fost utilizate pentru următoarele situații:  determinarea consecințelor potențiale maxime (aferente tuturor zonelor susceptibile la inundații, indiferent că sunt sau nu declarate A.P.S.F.R.), în situația actuală și în situația luării în considerare a schimbărilor climatice;  identificarea tronsoanelor de râu potențial a fi afectate de inundații care se pot produce în viitor;  desemnarea A.P.S.F.R.-uri unde nu există înregistrate sau cunoscute pagube directe din evenimente istorice;  completarea informațiilor privind consecințele în cazul A.P.S.F.R.-urilor unde au fost înregistrate evenimente istorice. Date GIS utilizate pentru prezentarea fiecărui tip de consecință Straturile de date spațiale care acoperă tipurile de consecințe la nivel național au fost intersectate cu suprafață potențial inundabilă, rezultând în acest mod straturi de date spațiale ale consecințelor potențiale pentru fiecare zonă cu risc potențial semnificativ la inundații. Straturile de date spațiale folosite în vederea determinării consecințelor potențiale pentru fiecare zonă cu risc potențial semnificativ la inundații sunt prezentate în tabelul 4.3.4.1. Acestea acoperă o mare parte din cerințele Directivei Inundații 2007/60/C.E., respectiv evaluarea consecințelor asupra sănătății umane, comunității, activității economice, mediului și patrimoniului cultural. 49  Tabelul 4.3.4.1 Tipuri de consecințe potențiale din perspectiva raportării în cadrul Directivei Inundații 2007/60/C.E. și sursele inițiale de date utilizate Tip strat Tipuri de date Sursa inițială de Tipuri de consecințe potențiale U.M. date utilizate date spațiale A.N.A.R.1, CLC2, Localități km2 Poligon M.M.3 Populația potențial afectată Date privind nr. Tabelar I.N.S. populația pe localități Unități de poliție și nr. Punct OSM+NAVTEQ primării Spitale nr. Punct NAVTEQ Comunitate Educație - universități, școli, nr. Punct OSM+NAVTEQ grădinițe, biblioteci Proprietate Intravilan construit km2 Poligon A.N.A.R., CLC Drumuri: a) naționale, europene și km Linie A.N.A.R., CLC autostrăzi; b) județene; c) comunale A.N.A.R., Infrastructură de Străzi km Linie NAVTEQ transport Căi ferate km Linie ANAR Aeroporturi nr. Punct I.N.H.G.A., CLC Economice Gări și halte nr. Punct A.N.A.R. Porturi nr. Punct I.N.H.G.A., CLC Poduri nr. Punct A.N.A.R. Utilizare rurală Teren arabil km2 Poligon CLC Zone industriale km2 Poligon CLC Activități economice nr. Punct NAVTEQ Activități economice secundare Unități economice nr. Punct MMSC incluse în IPPC Captări apă Surse de suprafață și nr. Punct A.N.A.R. potabilă subterane Păsări Natura 2000 - SPA km 2 Poligon M.M.S.C., A.N.A.R. Arii Habitate Natura 2000 - SCI km2 Poligon protejate Zone protejate pentru Îmbăiere km2 Poligon A.N.A.R. Mediu îmbăiere Parcuri naționale km2 Poligon M.M., A.N.A.R. Naționale Rezervații științifice km2 Poligon M.M., I.N.H.G.A. Instalații IPPC nr. Punct M.M.S.C. Surse de Instalații Instalații incluse în E- poluare IED nr. Punct www.eea.europa.eu/ PRTR Biserici Punct NAVTEQ și Culturale Obiective culturale Monumente nr. Punct