Directiva Inundații 2007/60/CE Ciclul II / Raport EPRI_RO10_Siret_2019.pdf

identificarea tronsonului P.F.R.A. care produce pagube asupra obiectivelor sociale, precum administraţii publice / unităţi de învăţământ / unităţi de sănătate şi asistenţă socială / secţii de poliţie / baze sportive / cămine culturale / unităţi agroalimentare;  Consecinţe asupra mediului: o B22 - determinate prin intersecţia în mediul GIS a tronsoanelor P.F.R.A. cu ariile protejate şi păstrarea doar a celor care sunt P.F.R.A. situate în arii protejate. Ulterior, au fost selectate acele tronsoane P.F.R.A. cu lungime ce depăşeşte 4000 m în cadrul unei arii protejate şi cu o frecvenţă de apariţie a inundaţiilor mai mică de 10% (figura 4.2.4.1); o B23 - determinate prin identificarea tronsonului P.F.R.A. care produce pagube asupra staţiilor de tratare a apelor uzate menajere şi industriale / a fermelor zootehnice;  Consecinţe asupra patrimoniului cultural: o B31 - determinate prin identificarea tronsonului P.F.R.A. care produce pagube asupra bisericilor / caselor parohiale etc.;  Consecinţe asupra activităţii economice 36  o B41 - determinate prin identificarea tronsonului P.F.R.A. care produce pagube asupra unităţilor de locuit şi anexelor acestora; o B42 - determinate prin identificarea tronsonului P.F.R.A. care produce pagube asupra infrastructurii de utilităţi publice / energie electrică / transport rutier / transport feroviar / telecomunicaţii; o B43 - determinate prin identificarea tronsonului P.F.R.A. care produce pagube asupra terenurilor arabile / păşunilor şi fâneţelor / pădurilor; o B44 - determinate prin identificarea tronsonului P.F.R.A. care produce pagube asupra producţiilor agricole (pomicultură, viticultură, apicultură şi acvacultură) / societăţilor comerciale. Figura 4.2.4.1 Tronsoane de râu afectate de evenimente istorice semnificative aflate în arii protejate 4.3. Identificarea si evaluarea viitoarelor inundaţii semnificative potenţiale şi a consecinţelor negative potenţiale asociate Directiva Inundaţii 2007/60/C.E. recomandă evaluarea consecinţelor negative potenţiale ale viitoarelor inundaţii (“Future floods”) pentru sănătatea umană, mediu, patrimoniul cultural şi activitatea economică, luând în considerare pe cât posibil probleme ca topografia, poziţia cursurilor de apă şi caracteristicile lor generale hidrologice şi geomorfologice, inclusiv albiile majore ca zone de retenţie naturală, eficienţa infrastructurilor de apărare pentru protecţia împotriva inundaţiilor, poziţia zonelor populate, zonele cu activitate economică şi dezvoltare pe termen lung, inclusiv efectele schimbărilor climatice asupra apariţiei inundaţiilor. Principiile generale în această abordare au constat în: 37   considerarea zonelor potenţial inundabile ale evenimentelor extreme viitoare pe baza informaţiilor complete şi omogene posibil a fi integrate la nivel naţional sau a unor metodologii simplificate;  considerarea unor indicatori care să ilustreze expunerea la risc a cel puţin patru categorii de receptori (sănătate umană, mediu, patrimoniul cultural şi activităţi economice), ţinând seama de informaţiile disponibile la momentul prezent, respectiv a populaţiei potenţial afectate, precum şi a obiectivelor socio-economice potențial afectate cu ajutorul tehnicilor GIS. Trebuie menţionat faptul că mare parte din principiile şi metodologiile prezentate în acest capitol sunt utilizate şi în cadrul procesului de desemnare a A.P.S.F.R.-urilor (zonelor cu risc potenţial semnificativ la inundaţii), precum şi pentru stabilirea consecinţelor adverse potenţiale ale acestora. Această evaluare a consecinţelor directe a evenimentelor extreme nu poate fi considerată decât o abordare generală, simplificată, a vulnerabilităţii teritoriului, deoarece:  anumite caracteristici de hazard (intensitate, cinetică etc.) nu sunt luate în considerare;  indicatorii propuşi nu iau în considerare nici vulnerabilitatea intrinsecă a celor patru categorii de interese, nici evoluţia viitoare a acestora;  pagubele indirecte nu sunt cuantificate. În vederea identificării zonelor potenţial inundabile sau a delimitării albiilor majore la nivelul tuturor cursurilor de apă au fost dezvoltate în cadrul I.N.H.G.A. mai multe metodologii simplificate (în cadrul Ciclului I al Directivei Inundaţii 2007/60/C.E.– Etapa HH & HRI, proiectului VULMIN, proiectului RO-RISK etc.). Metodologiile vizează limitele naturale (care, în majoritatea cazurilor, sunt definite pe baze geomorfologice) şi nu a acelor tronsoane de albie care sunt submerse în timpul unui eveniment de o anumită magnitudine. Această abordare presupune cuantificarea dependenţelor multidimensionale statistice între caracteristicile morfologice ale bazinelor hidrografice de diferite dimensiuni, în regiuni cu condiţii climatice şi geologice similare. Cu toate acestea, variabilitatea morfologiei naturale a râurilor şi a albiilor majore (atât transversal, cât şi longitudinal, de-a lungul cursului de apă) şi relaţia acestora cu suprafaţa de drenaj este extrem de complexă. Prin urmare, este necesară detalierea acestei abordări prin luarea în considerare a unor caracteristici hidrologice care să permită identificarea arealelor inundabile din cadrul albiilor majore cu o acurateţe medie. În acest sens, anumite zone inundabile obţinute prin modelare matematică pot fi utilizate pentru calibrarea unei proceduri elaborate în acest sens. Aceste metode simplificate se bazează pe identificarea caracteristicilor specifice terenului, topografice şi geomorfologice, obţinându-se rezultate extrem de utile ca evaluări preliminare chiar şi în cazul utilizării unui MDT de rezoluţie şi calitate medie. 4.3.1. Stabilirea tronsoanelor de râu unde nu s-au înregistrat inundaţii istorice semnificative, dar pe care se pot produce evenimente semnificative în viitor Identificarea tronsoanelor de râu sau a zonelor unde se pot produce evenimente semnificative în viitor („Future floods”), chiar dacă nu s-au înregistrat inundaţii istorice semnificative, constituie unul din principiile de desemnare a A.P.S.F.R.-urilor (zonelor cu risc 38 potenţial semnificativ la inundaţii). Aşadar, această etapă este strâns legată de etapa a 2-a a E.P.R.I., respectiv cea de stabilire a A.P.S.F.R.-urilor. Tipurile de tronsoane de râu menţionate pot fi zone îndiguite, care în viitor pot fi supuse riscurilor tehnologice, dar şi alte zone în care, în ultimii ani, factorii naturali genetici nu au atins valori extreme care să determine producerea de evenimente semnificative. Astfel de zone sunt cele supuse riscului la inundaţii cu caracter local, stabilite într-o prima etapă pe baza experienţei locale. Tronsoanele de râu stabilite pe baza experienţei specialiştilor de la nivel de Administraţii Bazinale de Apă (expert judgement) şi a cunoaşterii locale a cursurilor de apă în ceea ce priveşte riscul la inundaţii au fost analizate prin prisma unor metodologii dezvoltate anterior de către I.N.H.G.A. – a) metodologie pentru stabilirea hazardului pentru viituri rapide şi scurgeri importante pe versanţi, torenţi, pâraie şi a riscului aferent şi b) indicele de susceptibilitate IFF (în cadrul proiectului VULMIN). Această analiză a avut rolul de a confirma sau infirma propunerile specialiştilor privind zonele supuse riscului la inundaţii cu caracter local. În final, la nivelul ţării a rezultat un număr de 64 de astfel de tronsoane de râu (figura 4.3.1.1). Mai multe detalii se regăsesc în capitolul dedicat A.P.S.F.R.-urilor. 39 Figura 4.3.1.1 Evenimente istorice semnificative produse în perioada 2010-2016 şi evenimente care se pot produce în viitor la nivel naţional, raportate în Ciclul II de implementare a Directivei Inundaţii 2007/60/C.E. 40  O atenţie deosebită în vederea analizei şi stabilirii inundaţiilor potenţiale semnificative trebuie acordată eficienţei infrastructurilor existente de protecţie împotriva inundaţiilor, luând în considerare următoarele aspecte:  cca. 70% din lungimea totală a digurilor se află la „risc tehnologic”, necesitând consolidări / reabilitări / relocări / supraînălţări în anumite zone, în conformitate cu prevederile Strategiei Naţionale de Management al Riscului la Inundaţii pe termen mediu și lung, unde se prevede ca pentru zonele locuite, asigurarea de calcul a digurilor să fie de minim 1%;  în România, în conformitate cu clasa de importanţă a construcțiilor, digurile au fost proiectate pentru o perioadă de revenire a inundaţiilor de o dată la 100 de ani – în zonele urbane (cca. 25% din lungimea totală a digurilor) şi de o dată la 10 ani pentru zonele agricole (în jur de 20% din lungimea totală a digurilor);  lucrările hidrotehnice sunt clasificate în funcţie de probabilitatea de depăşire a debitelor de calcul, respectiv cu probabilităţi cuprinse între 0,5 - 1% pe 2.000 km, cu probabilitatea de 2% pe 525 km, cu probabilităţi cuprinse între 3 - 5% pe 2.200 km, cu probabilitatea de 10% pe 1.725 km şi cu o probabilitate incertă pe 1.850 km;  în România sunt în folosință numeroase acumulări care au și rol de atenuare a viiturilor, dintre care 303 au un volum de atenuare mai mare de 0,5 milioane m 3. Dintre acestea, 102 au caracter nepermanent. Cele 303 acumulări însumează un volum total la Nivelul Normal de Retenție de 5,72 miliarde m3 și un volum de atenuare de 2,75 miliarde m3. Gradul de atenuare este în funcţie de frecvenţa de apariţie a inundaţiilor;  se află în curs de procesare inventarierea tuturor acumulărilor care au un volum mai mic de 10.000 m3. Numărul accidentelor la baraj în cazul acestor acumulări este foarte redus, fapt ce determină o probabilitate mică de apariţie a unei viituri generate de avarierea acestor lucrări hidrotehnice. Cu toate că în asemenea situaţii consecinţele sunt însemnate, aceste tipuri de posibile evenimente nu au fost luate în considerare în acest ciclu de raportare;  Regulamentele pentru exploatarea barajelor și lacurilor de acumulare şi Planurile de acţiune în caz de accidente la baraje vor fi revizuite ţinând seama de efectele schimbărilor climatice. Alături de schimbările climatice, riscul de inundaţii viitoare este influenţat şi de:  dezvoltarea zonelor urbane şi alte modificări semnificative ale utilizării terenului care vor conduce la accelerarea scurgerii apei şi la volume mai mari care vor ajunge în cursurile de apă colectoare;  realizarea de noi construcţii în albiile majore; creşterea numărului de locuitori aflaţi în zonele susceptibile la inundaţii;  degradarea în timp a infrastructurii de protecţie împotriva inundaţiilor şi creşterea riscului de cedare a acesteia;  deciziile privind investiţiile în infrastructura de protecţie împotriva inundaţiilor. Se are în vedere ca măsurile noi de protecţie să conlucreze cu lucrările existente pentru gestionarea riscului la inundaţii; 41   intensificarea activităţii de informare şi conştientizare a populaţiei privind riscul la inundaţii, dar şi a gestionării riscului prin adoptarea de măsuri pentru creşterea rezilienţei obiectivelor. 4.3.2. Metodologii simplificate pentru identificarea zonelor inundabile Metoda simplificată elaborată pentru identificarea zonelor inundabile utilizează o prelucrare specială GIS a datelor topografice furnizate de Modele Digitale ale Terenului, bazându-se pe unele rezultate prezentate în ultimii ani în literatura de specialitate. Pentru delimitarea zonelor inundabile, o serie de indicatori (parametri) obţinuţi prin prelucrarea GIS a MDT-ului, indicatori ce sunt strâns corelaţi cu extinderea albiilor majore, este utilizată ca variabile fuzzy:  Indicele Topografic Modificat (MTI);  înălţimea terenului deasupra cursului de apă (altitudinea relativă);  distanţa faţă de cursurile de apă (liniile de drenaj);  curbura minimă a terenului. Aceşti parametri sunt combinaţi utilizând o abordarea de tip sistem Logic Fuzzy. Cele mai multe dintre procesările GIS au fost realizate folosind aplicaţia GRASS GIS, un sistem de informaţii geografice open source. Parametrii Indicelui Topografic Modificat au fost stabiliţi pe baza literaturii de specialitate şi a testelor de suprapunere peste zonele inundabile cu perioadă de revenire a inundației de 100 ani. MTI prezintă rezultate bune în zona montană şi deluroasă, dar mai puţin concludente în zona de câmpie, motiv pentru care s-au introdus ceilalţi 3 parametri ca variabile de definire a zonelor inundabile. Ca rezultat este obţinut un strat tematic de tip GRID cu valori de la 0 la 100. Acestea nu reprezintă probabilităţi în sensul de hazard, ci gradul de probabilitate (susceptibilitate) ca un pixel (celulă) să aparţină zonei inundabile. Aceste valori permit definirea unor clase / praguri de susceptibilitate. Valorile mai mari sunt mai apropiate de cursurile de apă şi la cote mai joase, având semnificaţia unei susceptibilităţi mai mari. Pentru etalonarea metodei GIS de delimitare a zonelor inundabile, au fost utilizate rezultatele modelării hidraulice din albia minoră şi majoră a principalelor râuri din România, cu două probabilităţi de depăşire a debitului maxim: 1% şi 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 La nivelul întregii ţări, aplicarea metodologiei s-a făcut pe Modelul Digital al Terenului SRTM cu rezoluţia de 30 m, utilizând un prag de 59 şi unul de 51 (figura 4.3.2.2). 42  În urma utilizării valorii prag de 59, se constată, la nivelul României, o suprafaţă inundabilă de circa 40.000 km2, din care circa 39.380 km2 sunt situaţi în lungul reţelei hidrografice cadastrate (cu bazine hidrografice mai mari de 10 km2 sau lungimea cursului de apă de peste 5 km), diferenţa 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 obţinute nu sunt la nivelul calitativ al modelării matematice care stă la baza realizării hărţilor de hazard, evaluarea susceptibilităţii la inundaţii la nivel naţional realizată prin aceasta metodologie contribuie la evidenţierea 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 naţional 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 Poziţiei Topografice (TPI) a unei celule din MDT reprezintă diferenţa dintre altitudinea celulei respective şi media altitudinilor celulelor vecine, astfel că valorile pozitive indică faptul că celula este mai înaltă decât spaţiul vecin şi 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 determinare a formelor de relief pe baza TPI calculat în două moduri: a) suprafaţa zonei definite ca vecinătate este mai mică şi b) suprafaţa zonei este mai mare. 43  Figura 4.3.2.3 Definirea Indicelui Poziţiei Topografice (după Jenness, 2006) Aplicând această metodologie, care utilizează doi indici TPI standardizaţi, calculaţi 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 şi zonarea omogenă a acestora din punct de vedere a microreliefului. Pentru mai multe detalii privind metodologiile simplificate de identificare a arealelor potenţial inundabile se poate consulta publicaţia Proiectului “Vulnerabilitatea aşezărilor şi mediului la inundaţii în România în contextul modificărilor globale ale mediului – VULMIN”, elaborat în perioada 2012-2016 în cadrul Programului Parteneriate în Domenii Prioritare - Direcţia 3: Mediu (PN-II-PT-PCCA-2011-3.1-1587). 4.3.3. Efectele schimbărilor climatice asupra inundaţiilor În vederea determinării vulnerabilităţii resurselor de apă la schimbările climatice şi 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 precipitaţii şi temperaturi rezultate din procesarea datelor obţinute din simulările de evoluţie climatică cu ajutorul unor modele meteorologice regiona