Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Študija učinkovite uporabe vodnih baraž - OCV Končno poročilo Datum: 13.12.2012 Izvod: 1 2 Šifra projekta: 253-2011 UL FGG Naročnik: Ministrstvo za obrambo, Vojkova cesta 61, 1000 Ljubljana Izvajalec: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
105
Embed
Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV · 2015-05-13 · Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Študija učinkovite uporabe vodnih baraž - OCV
Končno poročilo
Datum: 13.12.2012
Izvod: 1 2
Šifra projekta: 253-2011 UL FGG Naročnik: Ministrstvo za obrambo, Vojkova cesta 61, 1000 Ljubljana Izvajalec: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
2
Pregledni list o projektu
Šifra projekta: 253-2011 UL FGG
Naročnik: Ministrstvo za obrambo, Vojkova cesta 61, 1000 Ljubljana
Izvajalec: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Naslov projekta: Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV
Ključne besede: hidravlika, hidrologija, izredno onesnaženje, baraže, omilitveni ukrepi
Povzetek: V okviru projekta se obdeluje široko področje interventnega ukrepanja na področju razlitij nevarnih snov, kjer se celovito obravnava področje ukrepanja – od neposredne intervencije, za katero so usposobljene enote javne gasilske službe, do sanacije za katero je pristojen koncesionirani izvajalec javne službe – VGP Drava Ptuj, d.d.
Obdelava vsebin sledi opredelitvam, ki so navedene v projektni nalogi. V končnem poročilu so združene vsebine faznih poročil, pri čemer so bile lokacije prioritetnih virov možnih onesnaženj so bile že analizirane v 1. vmesnem poročilu, v drugi fazi naloge je v skladu s projektno dokumentacijo obdelano področje, ki naslavlja lokacije možne postavitve baraž za preprečevanje širjenje onesnaženja z naftnimi derivati na vodotokih.
Za upravljanje z navedenimi lokacijami, spreminjanje podatkov o njih in aktivni pristop k vodenju intervencij je bila razvita internetna baza podatkov, ki omogoča skladen in strokovno podprt pristop k vodenju intervencij. In dostop in povezovanje vsebin, ki so bile razvite v okviru projekta in omogočajo delovanje sistema za podporo hitremu odzivu v primeru razlitja naftnih derivatov.
Pomembna komponenta končnega poročila je tudi poročilo o vaji Baraže 2012, kjer so bile, v dokaj ekstremnih razmerah, na terenu verificirana različna strokovna izhodišča za postavljanje baraž na vodotokih.
Faza: Končno poročilo
Datum: December 2012
Nosilec naloge: Prof. dr. Matjaž Četina, univ. dipl. inž. gradb.
Koordinator naloge: dr. Primož BANOVEC, univ. dipl. inž. gradb.
Sodelavci: Mirjana Fesel, univ. dipl. inž. gradb.
Matej Cerk, univ. dipl inž. gradb.
Ajda Cilenšek, univ. dipl. inž. vod. in kom. inž.
Nataša Sirnik, univ. dipl. inž. gradb.
Elivra Džebo, univ. dipl. inž. vod. in kom. inž.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
5
KAZALO SLIK
Slika 1: Delež dogodkov glede na vrst onesnaženja za obdobje 2004 – 2010 (Vir podatkov: VGP Drava Ptuj) ........................................................................................................................ 11
Slika 2: Posledice onesnaženj v obdobju 2004 – 2010 (Vir podatkov: VGP Drava Ptuj) ......... 12
Slika 3: Prikaz pripravljenosti na dogodke na območju RS....................................................... 13
Slika 4: Prikaz pripravljenosti na dogodke na območju RS....................................................... 17
Slika 5: Prikaz koeficientov glede na obliko ovire (vir: http://www.satcitananda.si/Naloge%20fizike/Hidromehanika.pdf) ...................................... 27
Slika 6: Prva verzija programa Siporek ..................................................................................... 32
Slika 7: Kontrolna okna programa Siporek. .............................................................................. 33
Slika 8: Krivulja C-T. .................................................................................................................. 37
Slika 9: Krivulja C-X. .................................................................................................................. 37
Slika 10: Prečni prerez, kakršnega uporabljamo pri modeliranju s programom Siporek. ....... 41
Slika 11: Graf – rezultat modeliranja s programom Siporek. ................................................... 44
Slika 12: Potek hitrosti v površinskem sloju 12 v tlorisu. .......................................................... 48
Slika 13: Potek hitrosti v podpovršinskem sloju 11 v tlorisu. .................................................... 48
Slika 14: Potek hitrosti v vzdolžnem vertikalnem prerezu xz18 (v osi vodotoka). .................... 48
Slika 15: Koncentracije v površinskem sloju 12 v času T = 1,5 h (kg/m3) ................................. 49
Slika 16: Koncentracije v površinskem sloju 12 v času T = 6,0 h (kg/m3) ................................. 49
Slika 17: Hidrogeološke značilnosti povodij v RS – (Hidrogeološka karta Slovenije 1:200.000 (1995) Geološki zavod Slovenije), Priloga 3.9 .......................................................................... 51
Slika 18: Konceptualni prikaz načina generacije izohron glede na opredeljeno razmerje med hitrostjo vodnega toka po vodotoku (delta L) in hitrostjo vodnega toka po površini (delta B). .................................................................................................................................................. 54
Slika 19: Praktični primer ocene časa onesnaženja Tpropagacije = Izačetna - Ikončna = 5h – 1 h = 4 ure. ........................................................................................................................................... 55
Slika 20: Generalni koncept celovitega upravljanja s tveganji ................................................. 58
Slika 21:Interaktivno okno, ki prikazuje vodotoke ................................................................... 65
Slika 22: Okno z zavihki: Baraže, Časi potovanja in Pogovor ................................................... 66
Slika 23: Dodatne informacije o izbranem mestu za postavitev baraže .................................. 67
Slika 24:Prikaz izračuna potovanja madeža čez dva odseka .................................................... 68
Slika 25: Primer poročila ........................................................................................................... 73
Slika 26: Vzorčno okno za pošiljanje preglednice o zalogah, ki so na razpolago ..................... 73
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
6
Slika 27: Prikaz okna za pošiljanje preglednic .......................................................................... 74
Slika 28: Primer prikaza klasifikacije za Potrošni material. ...................................................... 75
Slika 29: Nefiltrirana rečna mreža v merilu 1:25.000 ............................................................... 76
Slika 30: Prikaz: ARSO avtomatske merilne postaje ................................................................. 77
Slika 31:Prikaz: Aplikacija Razlitje avtomatske merilne postaje .............................................. 77
Slika 32: Primer statistične obdelave izmerjenih podatkov izbranega merilnega mesta ........ 79
Slika 33: Shematični prikaz osveževanja aktualnih podatkov o pretokih s strežnikov Agencije RS za okolje. .............................................................................................................................. 80
Slika 34: Primer XML datoteke ................................................................................................. 81
Slika 35: Prikaz hidrograma za izbrano merilno mesto na spletni strani ARSO ....................... 82
Slika 36: Shematični prikaz tabel v bazi Razlitje ....................................................................... 83
Slika 37: Shematični prikaz integracije rezultatov.................................................................... 84
Slika 38: Možne lokacije glede na aplikacijo Razlitje ................................................................ 87
Slika 39: Možni lokaciji vaje: 1: pri mostu čez Savo Bohinjko pri naselju Selo pri Bledu - Log ali 2: gorvodno od mostu pri naselju Bodešče .............................................................................. 87
Slika 40: Vodostaj in pretok v obdobju od 11.11. 2012 do 06.12.2012 .................................. 89
Slika 41: Pretok v času izvedbe vaje: 150 m3/s, hitrost toka vode: cca 2,5 m/s ...................... 90
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
7
1 UVOD V okviru projekta Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV je predvidena obdelava naslednjih sklopov:
1 Analiza stanja - pretekli dogodki: Pretekli dogodki razlitij predstavljajo osnovo za identifikacijo možnosti za izboljšanje operativnega ukrepanja v primeru razlitij in postavljanja zaščitnih baraž. V okviru projekta bo izvedena analiza stanja na področju nesreč s posledico nenadnega onesnaženja celinskih vodnih površin z nafto, njenimi derivati in kemijsko podobnimi snovmi v Sloveniji. Dodatno bo analiza izvedena v obliki zbirke podatkov, kar bo omogočalo dodajanje novih dogodkov in vzdrževanje zbirke v prihodnosti.
2 Model postavitve baraž in scenariji: Optimalna postavitev baraže za preprečevanje širjenja onesnaženja je odvisna predvsem od naslednjih elementov: hitrosti vodnega toka, globine vode, dostopnosti lokacije, tipa baraže. V okviru projekta bo tako razvit matematični model, ki bo navedene vsebine integriral v enoten okvir pri čemer bo povzemal podatke iz sistema AMP ARSO in na ta način verificiral možnost postavitve zapornih elementov (baraž) na posamezni lokaciji, predvsem kot funkcijo vodostaja na tej lokaciji. Model bo lahko uporabljen tudi za analizo možnega razvoja novih lokacij za postavitev vodnih baraž.
3 Model širjenja onesnaženja: Model širjenja onesnaženja je pomembno orodje, ki omogoča učinkovitejši in uspešnejši proces odločanja o lokaciji postavitve baraž, saj poznavanje procesa propagacije onesnaženja omogoča postavitev baraž na pravilne lokacije. Glede na reference predlagateljev (Žagar D., Četina M.) imamo v ekipi vodilne slovenske strokovnjake iz področja modeliranja propagacije onesnaženj vode z naftnimi derivati. Model širjenja onesnaženja bo upošteval obstoječe hidrometeorološke pogoje in omogočal predvidevanje propagacije onesnaženja v vodotokih. Zato bo model v osnovi enodimenzionalen in prilagojen za modeliranje propagacije onesnaženja za vodotoke 1. reda v Republiki Sloveniji z upoštevanjem realne hidrografske mreže. Posebne prilagoditve bodo narejene za identifikacijo pomembnejših singularnosti na hidrografski mreži, saj pregrade in zajezitve predstavljajo objekte v katerih se lahko eventualna razlitja naftnih in podobnih derivatov izredno učinkovito omejijo in sanirajo. Model in scenariji širjenja onesnaženja bodo omogočali napovedovanje hitrosti širjenje onesnaženja in tako izboljšali proces odločanja o izboru lokacije, ki je najbolj primerna za postavitev baraže.
4 Lokacije virov onesnaženja: V okviru projekta bodo, v skladu z zahtevami tehničnih specifikacij, opredeljene in popisane potencialne lokacije virov onesnaženja. Pri tem bomo nabor potencialnih lokacij celo delno razširili glede na zahteve tehnične specifikacije, saj bomo nastavili tudi model vzdrževanja navedenih podatkov, ki jih nameravamo črpati iz vzdrževanih baz podatkov. Pri tem se bomo v osnovi oprli na naslednje evidence ZK GJI (Zbirni kataster gospodarske javne infrastrukture), kataster stavb, ter evidence ARSO z opredelitvijo dejavnosti, ki so pomembnejši potencialni vir onesnaženja (glede na okoljevarstveno dovoljenje, SEVESO lokacije idr.). Glede na dosedanjo prakso predstavljajo enega pomembnejših virov onesnaženja incidentni izpusti naftnih derivatov iz cistern s kurilnim oljem, ki se pogosto zgodijo preko kanalizacijskih omrežij, zato bo temu viru
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
8
onesnaženja posvečena posebna pozornost. Nosilec sklopa je doc. dr. Primož Banovec, ki ima ključne reference na področju vodenja zbirk podatkov na področju upravljanja z vodami.
5 Popis lokacij za postavitev baraž: Opredelitev in popis lokacij za postavitev baraž je verjetno centralna naloga obravnavanega projekta, saj je to pomemben rezultat, ki bo po zaključku projekta prešel tudi v operativno rabo. Postopek opredelitve lokacije je v prvi vrsti vezan na izdelavo metodologije za standardizirano vrednotenje lokacij glede na dosedanje izkušnje. Z enotno metodologijo, ki bo upoštevala tudi tuje izkušnje pri postavljanju baraž, bo mogoče izdelano podatkovno zbirko lokacij, glede na opredeljene kriterije, tudi vzdrževati. Naloga je tesno povezana z nalogama pod sklopoma 3 in 4, saj je posebej pomembno identificirati lokacije, ki ležijo dolvodno od večjih virov ogrožanja.
V sklopu naloge se predvideva vzpostavitev podatkovne zbirke lokacij v skladu z enotno metodologijo za celotno Slovenijo. Glede na finančne omejitve projekta bo posebna pozornost posvečena naslednjim vodnim območjem: porečje Drave, vodotoki Jadranskega morja, porečje Mure in vodotoki na območju Ljubljanske urbane regije. Popis virov lokacij bo v končni fazi prenesen v računalniško aplikacijo GIS_UJME.
6 Integracija vsebin v operativne strukture: Zagotovitev le tehnične podpore ne zadostuje pri razvoju pripravljenosti za izboljšano ukrepanje v primeru razlitja naftnih derivatov v vodotoke, zato je pravilno predviden tudi sklop vsebin, ki naslavljajo področje opredeljevanja postopkov, organiziranosti, opreme in ostalih procesnih vsebin, ki bodo omogočale učinkovito implementacijo razvitih znanj v praktičnih situacijah.
V okviru tega sklopa bodo analizirani obstoječi postopki intervencij in sanacij s področja postavljanja baraž in povzeti primeri domače in tuje dobre prakse na tem področju.
Izdelek bo osnova za pripravo načrta zaščite in reševanja za primer razlitja naftnih derivatov v vodotoke. Na ta način bodo izdelki, oblikovani v tej nalogi, povezani z dejanskimi procesi interventnega ukrepanja. Kot element integracije bodo naslovljeni: organizacija (medsebojno sodelovanje in komuniciranje različnih inštitucij); sredstva (različni tipi baraž in drugih zaščitno –reševalnih sredstev) in scenariji ukrepanja. V postopkih bo posebno naslovljena varnost interventov in ciljno zmanjšanje neposredne in posredne ekonomske škode zaradi razlitja onesnaževal.
7 Testiranje scenarijev ukrepanja: Testiranje scenarijev ukrepanja predstavlja test dejanske funkcionalnosti razvitih vsebin (reality check) in kot takšna predstavlja verifikacijski element za obravnavano nalogo. Hkrati ta dejavnost predstavlja tudi učinkovit proces disiminacije rezultatov naloge in komuniciranja z javnostmi.
V okviru naloge bomo tako izvedli vajo, v okviru katere bomo verificirali delovanje različnih modulov projekta v enotnem procesnem okviru s testiranjem scenarijev ukrepanja, inštitucij, vključenih v scenarije, njihove medsebojne komunikacije ter njihove usposobljenosti za delo z različnimi sredstvi.
8 Vodenje in koordinacija: V okviru navedenega sklopa bo oblikovana projektna pisarna v skladu z navodili, opredeljenimi v tehničnih specifikacijah. Posebno pozornost bomo namreč posvetili integraciji vsebin projekta, saj projekt zajema širok nabor vsebin in znanj
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
9
različnih strokovnjakov. Vsebine projekta bodo na ta način povezane tako vertikalno kot tudi horizontalno. V ta namen bodo vzpostavljena ustrezna orodja za komunikacijo med nosilci vsebin v projektu (sharepoint portal, baza in aplikacija za vnos podatkov v centralno zbirko lokacij ipd.).
Vsak od navedenih sklopov ima svojega internega nosilca sklopa, kar zagotavlja konsistentnost izdelku in ustrezno povezljivost posameznih sklopov.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
10
2 SKLOP - ANALIZA STANJA Na celotnem območju Republike Slovenije se povprečno letno zgodi 440 nezgod z nevarnimi oz. okolju škodljivimi snovmi. Iz kronološkega pregleda večjih nesreč z nevarnimi snovmi za obdobje treh let (2000 –2003) ugotavljamo, da je bil vodotok onesnažen v približno 100 primerih.
Okoljske nesreče na območju R Slovenije
- nesreče z nevarnimi snovmi brez vpliva na okolje 103
- nesreče z nevarnimi snovmi – onesnaženje okolja 48
- nesreče z nevarnimi snovmi v industriji 13
- nesreče z nevarnimi snovmi v cestnem prometu 151
- nesreče z nevarnimi snovmi v železniškem prometu 5
Na območju RS se letno zgodi, kot smo že zgoraj navedli, povprečno 100 nezgod, ki trenutno ali tudi dolgoročno povzročijio ekološko škodo v okolju oz. na celinskih voda ter ogrozijo zdravje in življenje ljudi. V praksi se pripeti največ onesnaženj vodnega okolja z naftnimi derivati. Količine izlitih naftnih derivatov se gibljejo od nekaj litrov, pa tudi do nekaj tisoč litrov. Zadnje večje onesnaženje je bilo leta 2010 na območju Torovo v občini Vodice, kjer se je po uradnih podatkih izlilo več kot 18.000 litrov kurilnega olja.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
11
Delež dogodkov glede na vrsto onesnaženja
Izredni dogodek
0,0
Neznano
onesnaženje
6%
Drugo
11%
Odpadki
4%
Komunalna
onesnaženja
12%
Pene
2%Industrijska
onesnaženja
15%
Kmetijstvo
9%
Naftni derivati
36%
Slika 1: Delež dogodkov glede na vrst onesnaženja za obdobje 2004 – 2010 (Vir podatkov: VGP Drava Ptuj)
Naše vode so potencialno ogroženo z nezgodnimi izlitji večjih količin naftnih derivatov zaradi prometa in transporta le-teh, zaradi izpustov iz industrijskih območji, skladiščenje naftnih derivatov tako znotraj industrijskih kompleksov, bencinskih črpalkah kot tudi v individulanih polovnih in stanovanjskih objktih.
Zaradi zgoraj navedenih potencialnih nezgod se lahko trenutno ali tudi za dalj časa poslabša kakovost voda, ogrožen bi bil živelj v vodnem okolju, čezmerno onesnažena vodna in priobalna zemljišča bi ogrozila gospodarske dejavnosti (oskrbo z pitno vodo, turizem, ribolov idr.). Odprava posledic onesnaženj pa bi lahko bila zaradi raznolikosti vodnega okolja dolgotrajna in zahtevna.
Nesreče se dogajajo kadarkoli in kjerkoli in jih ni mogoče povsem preprečiti, možno in tudi potrebno pa je preprečiti in omejiti posledice teh nesreč, v kolikor smo nanje ustrezno pripravljeni in usposobljeni. Učinkovitost izvedbe ukrepov (postavljanje plavajočih pregrad, absorpcijskih pregrad in podobnih sredstev za omejevanje širjenja onesnaženj, uporaba opreme in naprav za odstranjevanje naftnih derivatov z vodne površine, ...) je zelo odvisna od karakterističnih geomorfoloških lastnosti onesnaženega območja, njegovega prispevnega območja, ekološko pomembnih območij, rabe vode in prostora ter stanja vodnega okolja v trenutku nezgode (vremenske razmere, dostopnost ,..).
V obdobju 2004 – 2010 se je v okviru službe varstva voda obravnavavalo čez 500 dogodkov, ki so za kratek ali tudi daljši čas onesnažili celinske vode.
Iz grafa 2 je razvidno, kakšne so bile posledice onesnaženj na vode in sicer:
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
12
- v 63 odstotkih ni bilo nobenih posledic za okolje oz. vode, praviloma je šlo za kratkoročno onesnaženje;
- v 19 odstotkih je prišlo do poginov rib, od tega jih je bila približno polovica posledica izrednih razmer (visoke temperature, evtrofični procesi.…)
- v 17 odstotkih je bilo potrebno po zaključenih interventnih ukrepih še povzeti sanacijske ukrepe oz. ukrepe odprave posledic onesnaženj – najpogosteje čiščenje onesnaženih vodnih in priobalnih zemljišč, izkop onesnažene zemljine, …
Posledice onesnaženj
Pogin rib
19%
Izvedba
ukrepov
18%Brez posledic
za okolje
63%
Slika 2: Posledice onesnaženj v obdobju 2004 – 2010 (Vir podatkov: VGP Drava Ptuj)
V prilogi 1.7 – tabela 1 - so zbrani dogodki za obdobje 2004 do 2010, kjer je prišlo praviloma do onesnaženja površinskih voda z naftnimi derivati oz. drugimi plavajočimi onesnaževali (maščobe).
Podatki so zbrani na podlagi arhivske baze VGP Drave Ptuj, ki izvaja obvezno državno gospodarsko javno službo Čiščenje gladine celinskih voda ter preprečevanje onesnaževanja vodnih in priobalnih zemljišč celinskih voda na celotnem območju R Slovenije v primeru izrednega onesnaženja zaradi naravne ali druge nesreče (v nadaljevanju Služba varstva voda).
Tolmačenje k v tabeli zbranim podatkom:
Ocenjena količina izlitih naftnih derivatov (l):
- v redkih primerih je bila znana količina izlite snovi;
- v tabeli navedeni podatki se nanašajo na izlito ocenjeno količino naftnih derivatov iz skladiščnega rezervoarja ali iz avtocisterne ali drugega vira, ki je bila praviloma z izvedbo
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
13
ustreznih interventnih ukrepov tudi zajeta oz. omejena na samem viru oz. je v vodotok ali v okolje stekel le mali del,
- v več kot 50 % primerih količina izlitih naftnih derivatov ni bila poznana, praviloma je šlo za izlitje manjših količin, saj je bil na vodni površini prisoten le tanek oljni film brez ugotovljenega vira onesnaženja;
Pomen pod stolpcem Izvedeni ukrepi uporabljenih okrajšav
- IUGE – interventni ukrepi izvedeni s strani pristojne gasilske enote, ki so praviloma obsegali preprečevanje in omejevanje širjenja onesnaženja, saniranje samega vira onesnaženja (izčrpanje naftnih derivatov,
- UČP – ukrepi čiščenja celinskih voda in preprečevanja onesnaževanja vodnih in priobalnih zemljišč celinskih voda izvedeni s strani Službe varstva voda
- IOZ – izkop onesnažene zemljine
- DU – ukrepi izvedeni s strani povzročitelja ali upravljalca objekta ali druge službe…, praviloma saniran vir onesnaženja
- STM – spremljanje stanja - vzpostavljen monitoring
- RVB – uporabljene vodne pregrade oz. baraže
- *RVB* - potreba po uporabi vodnih baraž
- NE – ni bilo izvedenih nobenih ukrepov
Kako smo na območju R Slovenije pripravljeni na nenadne dogodke v primeru onesnaženj celinskih voda
Izvajanje interventnih ukrepov na celinskih voda je v pristojnosti služb, določenih po predpisih o varstvu pred naravnimi in drugimi nesrečami. S strani URSZR ima v Sloveniji 44 gasilskih enot pooblastilo za izvajanje interventnih ukrepov na celinskih vodah.
Nadaljnje ukrepe izvaja izvajelec obvezne državne gospodarske javna služba čiščenja gladine celinskih voda ter preprečevanje onesnaženja vodnih in priobalnih zemljišč celinskih voda v primeru izrednega onesnaženja zaradi naravne ali druge nesreče za celotno območje Republike Slovenije.
Error! Objects cannot be created from editing field codes.
Slika 3: Prikaz pripravljenosti na dogodke na območju RS
2.1.1 Pravne podlage za ukrepanje
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
14
Pravne podlage za ukrepanje enot koncesionarja in enot javne gasilske službe so:
Zakon o varstvu pred naravnimi in drugimi nesrečami (ZVNDN) Ur.l. RS, št. 64/1994, Spremembe: Ur.l. RS, št. 33/2000, 87/2001, 41/2004-ZVO-1, 28/2006, 51/2006-UPB1, 97/2010
Zakon o vodah (Ur.l. RS št. 67/02, sprem. in dopol. št. 110/02, 2/04, 10/04, 41/04, 57/08),
Zakon o varstvu okolja ZVO-1 (Ur.l. RS št.41/04, sprem. in dopol. št. 49/06, 70/08, 108/09),
Pravilnik o vrstah in obsegu nalog obveznih državnih gospodarskih javnih služb urejanja voda (Ur.l. RS, št. 57/2006),
Glavna določila zakona o varstvu okolja, ki opredeljujejo dejavnost so:
27. člen - ukrepi v primeru okoljske nesreče
(2) Način ravnanja in interventne ukrepe v primeru okoljske nesreče na površinskih vodah urejajo predpisi o vodah. Način ravnanja in interventne ukrepe v primeru okoljske nesreče na drugih delih okolja predpiše minister, v soglasju z ministrom, pristojnim za varstvo pred naravnimi in drugimi nesrečami.
(3) V primeru iz prejšnjega odstavka potrebne interventne ukrepe izvedejo pristojne službe po predpisih o vodah in službe za zaščito, reševanje in pomoč, določene po predpisih o varstvu pred naravnimi in drugimi nesrečami.
(7) Če zaradi okoljske nesreče iz prejšnjega odstavka pride do onesnaženja voda, izvede interventne ukrepe izvajalec državne gospodarske javne službe varstva pred nenadnim onesnaženjem voda, določene po predpisih o vodah.
28. člen - ukrepi v primeru večje nesreče
(1) Ne glede na določbe prejšnjega člena se v primeru večje nesreče potrebni ukrepi izvedejo skladno z načrti zaščite in reševanja, določenimi s predpisi o varstvu pred naravnimi in drugimi nesrečami.
(2) Načrti iz prejšnjega odstavka morajo poleg vsebin, določenih s predpisi iz prejšnjega odstavka, vsebovati tudi zasnovo ukrepov za odpravo ali zmanjšanje posledic večje nesreče v okolju.
2.1.2 Viri potencialnih izrednih onesnaženj
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
15
V nalogi smo opredeljvevali tudi vire potencialnih izrednih onesnaženj, ki so podani v prilogah. Tam so podani naslednji viri ključnih onesnaženj.
Analizirana je pojavnost intervencij javnih gasilskih službe Prikaz lokacij intervencij zaradi razlitij nevarnih snovi (vir: aplikacija SPIN) se nahaja v prilogi 1.1.
Pri tem je pomembno, da Analiza prisotnosti kanalizacijskega omrežja (po ZKGJI) glede na register intervencij (SPIN), ki se nahaja v prilogi 1.1a.
Pomembno informacijo o razširjenosti nesreč z razlitjem nevarnih snovi podaja pregled lokacij intervencij zaradi razlitij nevarnih snovi, ki so izvedene s strani koncesioniranega izvajalca javne službe. (priloga 1.2).
V prilogah je podana tudi analiza lokacij izvedenih sanacij s strani koncesioniranega izvajalca javne službe (VGP Drava Ptuj d.d.) (Priloga 3), Analiza križanj infrastrukture – ceste z vodotoki (priloga 4) in Analiza križanj infrastrukture – železnice z vodotoki (Priloga 5).
Izvedena je bila analiza križanja vodotokov s cestami po razredu ceste, ki je podana v tabeli 1.
Tabela 1: Analiza križanja vodotokov s cestami
Kategorija ceste - ATR1 Križanj
1 683
2 124
3 443
4 423
5 791
6 1348
7 1526
8 269
9 5217
10 8246
11 68
12 370
13 541
16 37
17 3351
Skupaj križanj 23437
Izkazuje se, da je število odsekov cest 1. reda (avtocest) , ki se križajo z vodotoki relativno majhno glede na skupno število križanj. Zato se je pri obdelavi naloge potrebno usmeriti na
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
16
širši nabor možnih virov onesnaženj iz cest kot samo na najbolj obremenjene ceste 1. kategorije.
V tabeli 2 je podana analiza križanja vodotokov z železnico po elektrificiranosti proge.
Tabela 2: Analiza križanja vodotokov z železnico
ATR1 skupaj
1 – neelektrificirana 836
2 – elektirficirana 172
3 2
4 2
5 6
99 249
Skupaj 1267
Podobno kot pri cestah je mogoče ugotoviti, da je večina železniških prog v RS ne-elektrificiranih in zato poleg samega transportiranega materiala (npr. naftnih derivatov) v tem primeru grožnjo zaradi onesnaženja predstavljajo tudi pogonska goriva dieselskih lokomotiv.
2.1.3 Ukrepi preprečevanja širjenja onesnaženj po vodni površini
Na območju Republike Slovenije je za preprečitev omejevanja in širjenja onesnaženj na osnovi naftnih derivatov in podobnih plavajočih onesnaženj najbolj pogosta in v praksi utečena uporaba vpojnih hidrofobnih polipropilenski sredstev.
Ta sredstva imajo zelo veliko sposobnost vpijanja, tudi do 25 x svoje teže, so lahka, ne vpijajo vode in po uporabi primerni za sežig. V ta namen se uporablja širok spekter t.i. vpojnih čreves različnih dimenzij in debelin, vpojnih rol, trakov in pivnikov.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
17
Slika 4: Prikaz pripravljenosti na dogodke na območju RS
Za omejevanje oz. preprečevanje širjenja onesnaženj se v praksi redko uporabljajo plavajoče vodne pregrade oz. baraže; v zadnjem petletnem obdobju uporabljene le na Bohinjskem jezeru, kjer je pristojna GE uporabila napihljive, neojačane pregrade iz PVC, ki so bile že po par dneh uporabe uničene (preluknjane ob pritisku na skalno brežino).
Ukrepi čiščenja vodnih površin
Na vodni površini prisoten oljni film se z vodne površine odstranjuje prav tako z uporabo raznovrstnih vpojnih polipropilenskih sredstev, vpojnih sredstev na osnovi poliuretana, raznovrstnih vpojnih granulatov ter organskih veziv (islandski mahovi). Pogosto se na vodni površini prisoten tanek oljni film nevtralizira z uporabo raznovrstnih disperzantov.
Ob izlitju večjih količin naftnih derivatov se uporabljajo namenska posnemala oz. t.i. skimerji, s katerimi razpolaga izvajalec koncesionirane Službe varstva voda.
Ob uporabi namenskih posnemal je zelo pomembno, da se glede na količino in vrsto izlitih snovi uporabi ustrezno posnemalo – s krtačami ali olefilnimi diski (ob idealnih razmerah odstranijo oz. izločijo več kot 90 % naftnih derivatov), potopni le v izjemnih primerih, ko je izlita zelo velika količina onesnaženja, saj ne ločujejo vode od naftnih derivatov.
Praviloma na območju RS ima le nekaj GE na razpolago le potopne skimerje oz. posnemala, razen GE Ilirska Bistrica, ki ima od leta 2010 na razpolago mali olefilni posnemalec.
Izvajalec Službe varstva voda ima na razpolago posnemala z olefilnimi diski in krtačami minimalne kapacitete 14 ton na uro kot tudi potopne skimerje, kapacitete 10 t na uro.
Vir onesnaženja je lahko znan; pogosto pa se v praksi srečamo z onesnaženjem vodotokov, kjer vir onesnaženja oz. dogodka ni poznan oz. znan.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
18
Prioritetni ukrepi s katerimi je mogoče preprečiti iztekanje iz vira onesnaženja so: izčrpanje naftnih derivatov iz vira onesnaženja, preprečevanje širjenja onesnaženja z zatesnitvijo vseh možnih odvodnih in kanalizacijskih sistemov. Temu sledi čiščenje območje vira onesnaženja.
Pomembna je tudi preprečitev širjenja onesnaženja po vodni površini z uporabo polipropilenskih hidrofobnih vpojnih sredstev.
Kadar je potrebno sanirati razlitja ogljikovodikov na vodi, je uporaba polipropilenskih vpojnih
sredstev idealna izbira. Imajo namreč visoko sposobnost vpijanja, saj vpijajo kar do 25 kratno svojo težo. Najbolj priljubljeni pivnik SPC 100 vpije cca 6,8 L olja na m2 polipropilena, pri tem jih odlikujejo:
• majhna teža in enostavna manipulacija
• ne vpijajo vode, tudi popolnoma nasičeni plavajo na vodi
• okolju prijazni
• enostavno za odskrbo, povzročajo samo 0,2% pepela
• vpijajo do 25-kratno svojo težo
V nadaljevanju je prikazana izvedba nekaterih ukrepov odprave posledic onesnaženj za obdobje 2010 -2007.
datum / zap.št.dog. iz Priloge 1
lokacija dogodek / izvedeni ukrepi foto
07.01.2010 Koper /
razbremenilnik Rižane.
Iz novozgrajenega sistema padavinske kanalizacije iz območja nastajajoče industrijsko obrtne cone občasno (praviloma po padavinah) prihaja do izcejanja naftnih derivatov v
Izcejanje traja čez celo leto.
Izvedba ukrepov preprečevanja širjenja onesnaženja po vodni površini in izvedba
ukrepov – občasna menjava vpojnih sredstev.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
19
22.03.2010 Ljubljana / potok
Curnovec
Zaradi požara individualne stanovanjske hiše je zgorela tudi kurilnica. Izteklo je po podatkih GE Ljubljana 500 l kurilnega olja in 300 l odpadnega olja, ki je bilo hranjeno v kurilnici. Naftni derivati so se izlili v drenažni sistem z iztokom v potok, na vodni površini prioten oljni sloj v dolžini več kot 50 m.
Izvedba ukrepov preprečevanja širjenja onesnaženja po vodni površini in izvedba
ukrepov čiščenja z naftnimi derivati onesnaženih vodnih in priobalnih zemljišč vodotoka s specialno namensko opremo
– skimerji.
25.04.2010 Ljubljana / potok
Curnovec a
Vodotok onesnažen z večjo količino odpadnih olj, ki je v vodotok priteklo po sistemu javne kanalizacije.
Izvedba ukrepov preprečevanja širjenja onesnaženja po vodni površini in izvedba
ukrepov čiščenja z naftnimi derivati onesnaženih vodnih in priobalnih zemljišč vodotoka s specialno namensko opremo –
skimerji .
24.05.2010 Vodice / izviri Cerkovnice,
podzemne vode
Prometna nezgoda avtocisterne s posledičnim izlitjem več kot 10.000 l kurilnega olja, z interventnimi ukrepi zadržano približno 5.000 l goriva, ostalo steklo v okolje, zaradi česar sta ogroženi vodni zajetji Vodice in Skaručna.
Izvedeni ukrepe preprečevanja in čiščenja odvodnega jarka, ki napaja potok
Cerkovnico, v nadaljevanju se izvajajo ukrepi spremljanja stanja podzemnih
voda, ki bodo praviloma trajali do junija 2011
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
20
20.09.2010 Ljubljana /
Ljubljansko barje
Na območju Barja je v času visokih vod prišlo do iztekanja odpadnih motornih olj.
Izvedba ukrepov čiščenja z naftnimi derivati onesnažene poplavne vode s
specialno namensko opremo – skimerji, v nadaljevanju izvedba monitoringa
obremenjenosti tal, ki je pokazal da območje ni čezmerno obremenjeno z mineralnimi olji in s težkimi kovinami
16.10.2010 Koper, vodotok
Rižana
Iz stanovanjskega objekta iztekla manjša količina kurilnega olja, le-to je steklo po kanalizacijskih ceveh v Dekanski potok in v nadaljevanju v reko Rižano.
Izvedba ukrepov preprečevanja širjenja onesnaženja po vodni površin.
28.10.2010
Ljubljana / velika Galjevica
Iz sistema javne kanalizacije so se v potok iztekali naftni derivati, tako da je bil na vodni površini v dolžini par sto metrov prisoten tanek oljni film, iztekanje je trajalo od sredine oktobra do konca novembra, vir onesnaženja ni bil ugotovljen.
VGP Drava v sodelovanju z GB Lj povzela ukrepe nadaljnjega preprečevanja
onesnaženja vodnih in priobalnih zemljišč vodotoka
16.01.2009 Slov. Bistrica /
Bistrica
Iz na brežino vodotoka parkirane avtocisterne se je izlila večja količina bencina, le - ta je namreč zdrsnila po brežini, zaradi česar je prišlo do poškodbe cisterne .
Pristojna GE povzela interventne ukrepe, povzročitelj povzel ukrepe odprave
posledic onesnaženja z odstranitvijo onesnažene zemljine.
01.03.2009 Vrhnika / Sinja
Gorica / Ljubljanica
Izlitje odpadnih motornih in jedilnih olj v kanalizacijski sistem z odvodnjo v vodotok Ljubljanico.
Ukrepi preprečevanja nadaljnjega širjenja onesnaženja po vodni površini in čiščenje
z naftnimi derivati onesnažene vodne
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
21
površine.
01.03.2009
Koper / Škofije / pritok Škofijskega
potoka
Onesnaženje hudourniške struge potoka z naftnimi derivati iz neznanega vira.
Povzeti ukrepi preprečitve nadaljnjega širjenja onesnaženja po hudourniški strugi
23.03.2009 Trebnje /
Slovenska vas / Mirna
Izlitje kurilnega olja domnevno iz kompleksa JGZ Pohorje Dob v sistem interne kanalizacije z izpustom v vodotok Mirna. Po oceni je steklo približno 3000 l kurilnega olja, del je bil zadržan v kanaletah, del se ga je izlil v vodotok.
Izvedba ukrepov preprečevanja širjenja onesnaženja po vodni površini in izvedba
ukrepov čiščenja z naftnimi derivati onesnaženih vodnih in priobalnih zemljišč
vodotoka.
30.03.2009 do
15.10.2010
Bohinj / Bohinjsko jezero
Izlitje kurilnega olja domnevno iz kompleksa MNZ v tla, v nadaljevanju – ker onesnaženje ni bilo ugotovljeno in vir saniran, je prišlo do izcejanja le-tega v Bohinjsko jezero.
Za omejevanje širjenja onesnaženja po vodni površini jezera nastavljena fiksna
plavajoča vodna pregrada, v nadaljevanju izvajanje ukrepov čiščenja z naftnimi
derivati onesnaženih vodnih in priobalnih zemljišč jezera.
Aktivnosti so bile zaključene jeseni leta 2010.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
22
17.04.2009 28.04.2009
Nova Gorica / Kromberk /
Koren
Izlitje transformatorskih olj iz opuščenih transformatorjev na območju bivšega podjetja Meblo, zaradi česar je prišlo do onesnaženja vodotoka Koren.
GE Nova Gorica povzela nujne interventne ukrepe na lokaciji
onesnaženja zaradi preprečitve nadaljnjega onesnaževanja, preventivno
nastavljene vpojne pregrade na vodotoku.
Kemis Radomlje izčrpal v lovilcu olja zadržano izlito olje in nastavil mobilni
lovilec olj pred izpustom v vodotok.
01.08.2009 Ljubljana / Črnuče /
Črnušnjica
Vodotok onesnažen z večjo količino kurilnega olja, ki je v vodotok priteklo po sistemu javne kanalizacije.
Izvedba ukrepov preprečevanja širjenja onesnaženja po vodni površini in izvedba
ukrepov čiščenja z naftnimi derivati onesnaženih vodnih in priobalnih zemljišč
vodotoka.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
23
15.11.2009 Koper / Stara Badaševica
Zaradi spuščanja naftnih derivatov iz delovne črpalke, locirane na priobalnem zemljišču vodotoka stare Badaševice, je prišlo do onesnaženja območja oz. zemljine ob oz. pod črpalko in posledično do spiranja onesnaženja v vodno okolje, steklo približno 20 - 30 l naftnih derivatov.
Izvedba ukrepov čiščenja z naftnimi derivati onesnaženih vodnih površin
vodotoka
12.01.2008 Slov. Bistrica /
vodotok Bistrica
V podjetju xx. je na rezervoarju za kurilno olje popustil ventil, zaradi česar je prišlo do izlitja 1000 m3 goriva v lovilno posodo, manjša količina se ga je preko kanalizacije izlila v potok.
Preprečevanje širjenja onesnaženja in čiščenje vodne površine vodotoka.
23.05.2008 Koper /
Škocjanski zatok
Izlitje pogonskega goriva iz tovornega vozila v sistem odvodne kanalizacije, ki je speljan v Škocjanski zatok.
Na iztoku kanalizacije v Škocjanski zatok nastavljene vpojne pregrade.
05.06.2008 Rače – Fram /
Framski potok - ribnik Petrol
Izlitje kurilnega olja iz individualne stanovanjske hiše, olje se je izlilo v Framski potok in zadržalo v ribniku, ki ga podjetje Petrol uporablja za potrebe požarne vode.
GE organizirana znotraj podjetja Petrol je povzela ukrepe čiščenja z naftnimi
derivati onesnažene površine ribnika.
24.07.2008 Prebold /
podtalne vode
Ob razrezu cisterne za kurilno olje je prišlo do izlitja še prisotnega goriva in usedlin v okolje v količini cca 1000 l.
Lastnik cisterne s podizvajalcem povzel ukrepe za odpravo posledic onesnaženja
– izkop in odvoz onesnažene zemljine.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
24
08.09.2008 Lenart /
Globovnica
Izlitje kurilnega olja iz domnevno individulane stanovanjske hiše v kanalizacijski sistem z izpustom v potok, po oceni se je v potok izlilo 300 do 500 l olja, potok onesnažen na dolžini 2000 m.
Ukrepi preprečevanja nadaljnjega širjenja onesnaženja po vodni površini in čiščenje
z naftnimi derivati onesnažene vodne površine.
13.09., 23.09.2008
Ajba / reka Soča
Izlitje hidravličnega olja iz delovnega stroja na območju gradbišča črpanja proda iz akumulacijskega bazena HE Ajba. Dogodek, ki se je ponavljal.
Na vodni površini ob brežini jezera prisoten oljni film v dolžini približno 100 m.
Čiščenje z naftnimi derivati onesnažene vodne površine.
17.11.2008 Koper /
hudournik Žaneštra
V hudourniško strugo vodotoka je prišlo do izlitja pogonskih goriv domnevno iz bližnjega kamnoloma
Ukrepi preprečevanja nadaljnjega širjenja onesnaženja po vodni površini in čiščenje
z naftnimi derivati onesnažene vodne površine.
12.01.2007
Slivnica pri Mariboru /
vodovarstveno območje
Zaradi prometne nesreče tovornega vozila je na vodovarstvenem območju v tla steklo pogonsko gorivo.
Odstranitev onesnažene zemljine.
19.01.2007
Hrastovec pri Lenartu /
ogrožena reka Pesnica
Zaradi prometne nesreče je v okolje in obcestni jarek s povezavo z vodotokom Pesnica, steklo pogonsko gorivo.
Odstranitev onesnažene zemljine iz obcestnega jarka.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
25
26.02.2007
Rače / Framski potok
Vodotok je bil na dolžini 100 m onesnažen s kuhinjskimi maščobami.
Ukrepi so obsegali preprečevanje širjenja onesnaženja v bližnji ribnik in dolvodno
po vodotoku ter čiščenje vodne površine.
28.03.2007
Koper / pritok vodotoka Rižane
V strugi vodotoka odvrženi sodi z odpadnim oljem.
Odstranitev sodov z odpadnim oljem in nastavitev vpojnih pregrad.
01.05.2007
Kostanjevica na Krki / Krka
V neposredni bližini vodotoka je v tla steklo cca 1000 l kurilnega olja, ki je praviloma po padavinah pronicalo oz. se pojavljalo na vodni površini cca 1 m od brežine vodotoka.
Ukrepi preprečevanja nadaljnjega širjenja onesnaženja po vodni površini in čiščenje
z naftnimi derivati onesnažene vodne površine.
23.05.2007
Rače / Framski potok
Na vodni površini prisoten oljni film v dolžini par sto metrov.
Ukrepi čiščenja z naftnimi derivati onesnažene vodne površine.
28.05.2007
Kostanjevica na Krki / Krka
Ponovno izcejanje naftnih derivatov iz onesnaženega območja v vodno telo vodotoka Krke.
Ukrepi preprečevanja nadaljnjega širjenja onesnaženja po vodni površini in čiščenje
z naftnimi derivati onesnažene vodne površine.
02.08.2007 Rogaška Slatina /
Sp. Negonje
V ribnike je bilo izlito odpadno olje.
Ukrepi preprečevanja nadaljnjega širjenja onesnaženja po vodni površini in čiščenje
z naftnimi derivati onesnažene vodne površine
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
26
3 SKLOP – MODEL POSTAVITVE BARAŽ IN SCENARIJI
V sklopu projekt je bil izveden in validiran model postavitve baraž na generični lokaciji. Model ponazarja delujoče sile na baražo v vodnem toku. Za izračun je bil uporabljen model gibalne količine vodnega toka na baražo.
V tem sklopu se izvaja izračun za simulacijo postavitve baražnega mesta. Prvotna naloga je, da se izračuna število potrebnih baraž ter preveri sile v baražah. Kontrolira se tudi sila v posameznem sidrišču in sila na skupno sidrišče. V primeru nesreče razlitja naftnih derivatov na določeni lokaciji, se izračuna potrebno dolžino baraž in sil v vrvi baražnega sklopa ter sil na sidrišče posameznega sklopa. Ekipa na terenu oceni sledeči vhodni podatkov:
višino potopitve baraže [m],
hitrost vodnega toka [m/s,
širina vodotoka,
število baražnih segmentov preko vodotoka,
širina preklopa med segmenti.
Aplikacija Razlitje izračuna glede na vnesene vhodne podatke sledeče rezultate:
celotno potrebno dolžino baraž,
število baražnih sklopov,
dolžino posameznega sklopa baraž ,
maksimalno silo v vrvi baražnega sklopa,
silo v vrvi baraže zgoraj,
silo na sidrišče posameznega sklopa,
silo na skupno sidrišče,
silo v vrvi baraže spodaj,
silo na sidrišče posameznega sklopa in
silo na skupno sidrišče. Izračun sile vode na baražo
Silo vode na baražo smo določili na podlagi zakonitosti, ki nam jo da Bernoullijeva enačba s katero lahko razložimo številne fizikalne pojave (npr. trk dveh ladij, ki plujeta druga ob drugi, pištola za brizganje barvil). Poleg vseh ostalih pojavov lahko z Bernoullijevo enačbo izpeljemo tudi kvadratni zakon upora. To je upor, ki ga povzroča vodni ali zračni tok na oviro. Lahko je tudi upor mirujočega zraka ali vode na gibajoči predmet.
Baraža v tem primeru predstavljala oviro v toku vode, kjer smo na podlagi hitrosti vodnega toka ter površine baraže določili silo, ki deluje na nosilec oziroma baražo. Poleg površine in hitrosti smo uporabili tudi koeficient oblike C oziroma cu (Slika 1).
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
27
Slika 5: Prikaz koeficientov glede na obliko ovire (vir:
Celoten izračun temelji na točki, ki jo curek zadane in ob kateri se voda ustavi. Hitrost je v tej točki enaka 0. Na podlagi Bernoullijeve enačbe lahko določimo tlak ob oviri za tokovnico, kjer se voda ob oviri ustavi glede na tlak vode v okolici. Ta tlak imenujemo zastojni tlak, ki ga lahko zapišemo:
Zastojni tlak deluje s silo na nosilec, ki je enaka:
Ker predpostavimo, da deluje zastojni tlak na celotno ploskev moramo korigirati izpeljano enačbo s koeficientom upora, ki so predstavljeni na sliki 5. Tako dobimo enačbo za kvadratni zakon upora:
Zgornjo enačba je osnovna enačba za izračun sile na baražo. V nadaljevanju podajamo primer izračuna sile na baražo ter na njuna sidrišča, kjer gre za baražo dolžine 140 m z enim segmentom in kotom vpenjanja 30° (Tabela 3).
širina vodotoka (b) 70 m segmentov preko vodotoka 1
gostota (ρ) 1000 kg/m3 Metri preklopa 2
koeficient oblike (cu) 1.1
F na tekoči meter 165 N 16.819572 kg
sila na segment v smeri toka 11550 N 1177.37 kg
kot α od 0 do 90 stopinj 30 0.523598776 0.5773503
Dolžina po vodotoku (polna) 140
Dolžina enega baražnega sklopa: 140
Skupaj metrov potrebnih baraž: 140
SILE NA VRVI ZGORAJ in SIDRIŠČE zgoraj
Sila v smeri prečno od toka (na eno baražo) 6668.3956 N 666.83956 kg 0.6668396 ton
SILA V ENI VRVI zgoraj: 13336.791 N 1359.5098 KG 1.3595098 ton
SILA na SKUPNO SIDRIŠČE 13336.791 N 1359.5098 kg 1.3595098 ton
SILE NA VRVI spodaj in SIDRIŠČE spodaj
prečna sila enaka, vzporedna polovična
F prečna (enaka) 6668.3956 N
F v smeri toka (polovična)
5775 N
SILA V ENI VRVI spodaj 8821.4582 N 899.23121 kg 0.8992312 ton
SILA NA SKUPNO SIDRIŠČE spodaj 8821.4582 N 899.23121 kg 0.8992312 ton
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
29
4 SKLOP – MODEL ŠIRJENJA ONESNAŽENJA
Matematično modeliranje dogajanja v vodotokih pri nenadnih razlitjih nevarnih snovi se danes kot podpora odločanju pri intervencijskem in preventivnem zaščitnem ukrepanju vse bolj uveljavlja. Možno je uporabiti enodimenzionalne (1D), dvodimenzionalne (2D) in trodimenzionalne (3D) modele, ki nam omogočajo simulacijo in analizo hidrodinamičnih razmer (hitrosti vode), transporta snovi in toplote (konvekcija in difuzija), transporta plavin, sedimentacije, erozije ter kvalitete vode. Za kako kompleksen model se odločimo je odvisno od tega, kakšen je njegov namen. Za dolgoročne prognoze vplivov na okolje lahko uporabimo kompleksnejše 1D, 2D ali celo 3D modele, ki zahtevajo več ur ali lahko tudi dni računalniškega časa. Nasprotno so nam lahko rezultati poenostavljenih hidravličnih modelov in modelov kvalitete na voljo že v nekaj minutah, kar je v primeru intervencij pri nenadnih razlitjih ključnega pomena. Takšen poenostavljen model, kjer s pomočjo analitične rešitve osnovnih enačb hitro pridemo do rezultata in približne ocene širjenja onesnaženja, nameravamo uporabiti tudi v okviru obstoječe naloge.
4.1 KONCEPT MATEMATIČNEGA MODELIRANJA
Osnovni vodili pri izboru ustreznega matematičnega modela širjenja polutantov v rekah sta bili njegova čimvečja hitrost in enostavnost uporabe. Zaradi teh dveh določil je bila edina racionalna izbira poenostavljen 1D model, ki je zasnovan tako, da je možna analitična rešitev. Da se izognemo zamudnemu vnašanju podatkov o stacionaži prečnih profilov in spremenljivi geometriji korita, je bila za hidravlični račun izbrana aproksimacija s stalnim enakomernim tokom v koritu s trapeznim prečnim profilom. Pomembno pa je, da je možno opisati dinamiko izliva, zato mora model omogočati podajanje neenakomernega oz. časovno odvisnega izvira. Z modelom lahko izvedemo dva tipa simulacij: simulacija tipa C-X nam da vzdolžni potek koncentracij oz. krivuljo koncentracija - razdalja, iz katere razberemo lego (oddaljenost) madeža od izliva in njegovo obliko oz. sploščenost v določenem trenutku. S simulacijo tipa C-T pa dobimo časovni potek koncentracije v določenem profilu oz. krivuljo koncentracija - čas, ki ilustrira spreminjanje koncentracije polutanta v poljubni točki dolvodno od izliva.
Izbrani model transporta temelji na znani 1D konvekcijsko - difuzijski enačbi. Zanjo ob predpostavki stalnega, enodimenzionalnega toka v neskončnem kanalu, s trenutnim
ploskovnim izvirom po celi površini prečnega prereza S, volumnom spuščenega polutanta V0
in njegovo koncentracijo c0 obstaja analitična rešitev:
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
30
tK
tux
tKS
Vctxc
xx 1
2
1
00
4
)(exp
2),(
,
kjer je c povprečna koncentracija polutanta v prečnem profilu, u povprečna hitrost v
prečnem profilu, x oddaljenost od izliva, t pretečeni čas od začetka izliva, K x1 pa linijski mešalni koeficient, ki poleg turbulentne in zanemarljivo majhne molekularne difuzije opisuje še vpliv disperzije. Algoritem računalniškega programa je nato narejen tako, da neenakomeren izliv opišemo z več trenutnimi, točkovnimi izlivi, pri čemer za vsakega
uporabimo gornjo enačbo. Koeficient K x1 se računa po enačbi:
Ku W
h ux1
22
0011
.,
ki jo je možno najti v literaturi (Fischer in ostali, 1979) in kjer je W dolžina srednjice trapeza,
ki opisuje prečni profil, u pa strižna hitrost po znani enačbi:
u n ug
hg
6,
kjer je ng koeficient trenja po Manningu, g težnostni pospešek in h globina trapeznega
korita.
Osnovna privzeta lastnost polutantov v izbranem modelu je njihova pasivnost, kar pomeni, da tudi najvišja koncentracija ne vpliva na hidrodinamične razmere v vodotoku. Poleg tega velja v modelu osnovna delitev polutantov na konzervativne in nekonzervativne. Pri konzervativnih polutantih gre za snovi, ki po izlivu v vodotok ves čas ohranjajo svojo maso, so torej nehlapne in nereaktivne, pri nekonzervativnih polutantih pa se masa lahko s časom spreminja. Od nekonzervativnih polutantov je zaenkrat v sedanji verziji izbranega modela možno simulirati nekatere značilne naftne derivate (bencin, diesel in težko kurilno olje), v nadaljevanju naloge pa bomo vgradili še možnost simulacije širjenja še nekaterih specifičnih kemikalij. Pri računih spreminjanja koncentracij naftnih derivatov je zaenkrat od mnogih procesov upoštevano le izhlapevanje, ki je za zgoraj naštete derivate in v naših klimatskih razmerah za red velikosti večje od vseh ostalih procesov staranja. Za račun izhlapevanja smo uporabili v svetu zelo razširjeno enačbo MacKaya in ostalih (1980), ki se glasi:
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
31
FC
P CK tP
E
1 10
0
ln ln .
F je pri tem volumski delež izhlapele nafte, C in P0 sta empirična konstanta in začetni parni
tlak, določena na podlagi vrednosti, ki jih podajajo Shen in ostali (1991), KE pa dobimo po formuli:
KU A V
R T VE
veter molar
000250 78
0
..
,
kjer je Uveter hitrost vetra, Vmolar molarni volumen naftnega derivata, za katerega je privzeta
vrednost 0,0002 m mol3/ , R plinska konstanta z vrednostjo 82 10
6
, T površinska
temperatura razlite nafte, ki je običajno blizu temperature okolja, A pa površina madeža, izračunana po Fayevi formuli za gravitacijsko - viskozno fazo širjenja madeža:
A g V tw n
n
0
3 2 1 2
1 3
/ /
/
( )
Poleg že opisanih oznak nastopajo v tej enačbi še w , ki označuje kinematično viskoznost
vode ter w in n , ki predstavljata gostoto vode in naftnega derivata.
4.2 MODEL ŠIRJENJA ONESNAŽENJA VZDOLŽ VODOTOKOV (1D MODEL)
Po zgornjih principih smo na Katedri za mehaniko tekočin UL FGG razvili lasten računalniški program SIPOREK, ki je podrobneje opisan v članku Širca in ostali (1994) (Slika 6).
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
32
Slika 6: Prva verzija programa Siporek
Program smo za potrebe pojekta prenovili – tehnično smo ga spisali na novo, v novejšem programskem okolju in sicer v računalniškem jeziku C# s podporo grafične knjižnjice Qt.
Siporek je računalniški program, namenjen hitri oceni posledic onesnaženja vodotokov v primerih razlitij nevarnih snovi. Ponuja nam hiter odgovor na vprašanja, kot so: kako hitro onesnaženje potuje po vodotoku, kje se nahaja oblak onesnaženja po npr. 3 urah, koliko znaša največja koncentracija, po kolikšnem času se vrednost koncentracije zmanjša pod dopustno mejo, ipd.
Program je v osnovi enodimenzionalen, vendar omogoča tudi poenostavljeno določanje vrednosti koncentracije in časa potovanja onesnaženja v manjših (predvsem ožjih) akumulacijah (npr. v zajezbah hidroelektrarn, idr). Uporabimo ga lahko vedno, ko tok ni preveč dvo- ali tridimenzionalen. Za račun potrebuje razmeroma malo vhodnih podatkov in parametrov, računski čas znaša okoli 1 sekundo. Napisan je v programskem jeziku C++, za grafični vmesnik smo uporabili knjižnico Qt 4.7. Siporek, kakršnega oddajamo v sklopu obravnavnega projekta, temelji na predhodnih delih Katedre za mehaniko tekočin UL FGG, predvsem na istoimenskem programu iz leta 1994 (Rajar in sod., 1994a, 1994b; Širca in sod, 1994).
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
33
Zavedati se moramo, da so rezultati, ki jih dobimo s programom Siporek, ocena dejanskega stanja. Pri razvoju programa smo imeli v mislih, da je potrebno v primerih razlitij nevarnih snovi ukrepati hitro; za ta namen smo se odločili nekaj natančnosti žrtvovati na račun enostavnosti priprave podatkov ter hitrosti računanja. Poleg tega je čas potovanja onesnaženja odvisen od trenutne vrednosti pretoka ter dejanske dinamike iztekanja onesnaženja, česar pa ne poznamo vnaprej.
4.2.1 O PROGRAMU SIPOREK
Slika 7: Kontrolna okna programa Siporek.
Siporek pri določanju časa potovanja onesnaženja upošteva tako advekcijo kot tudi disperzijo. Dodatno upošteva še procesa izhlapevanja onesnažila ter mehanično širjenje madeža. Teoretično ozadje programa natančneje opisujemo v poglavju 2.1.
S programom Siporek je možno modelirati tako krajše kot tudi daljše odseke vodotokov. Prav tako je možno modelirati vse vrste vodotokov, ki v Sloveniji nastopajo: od deročih hudourniških do mirnejših ravninskih. Poenostavljeno je možno upoštevati tudi vpliva zajezb in slapov na čas potovanja onesnaženja. Modeliranje s programom Siporek natančneje opisujemo v poglavju 2.2.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
34
Na sliki (Slika 7) prikazujemo uporabniški vmesnik s posameznimi kontrolnimi okni: levo okno je namenjeno sprotnemu izpisu in kontroli vhodnih podatkov, v oknu desno zgoraj se izriše graf za obravnavani primer, v oknu desno spodaj pa se izpisujejo rezultati. Natančna navodila za delo s programom so opisana v posebni prilogi (Priloga 3.16).
Teoretične osnove
Teoretične osnove programa Siporek povzemamo po Rajar in sod. (1994a, 1994b) ter Širca in sod. (1994). Predpostavljamo stalni enakomerni tok, za katerega velja Manning-Stricklerjeva enačba (en. 1):
GnO
ISQ
3/2
0
3/5
en. 1
Q = pretok [m3/s]
S = prečni prerez struge [m2]
I0 = naklon dna [-]
nG = Manning-Stricklerjev (ali Manningov) koeficient trenja [sm-1/3]
V vsakem časovnem koraku rešujemo advekcijsko-difuzijsko enačbo v eni dimenziji (en. 2), katere rešitev predstavlja enačba 3:
2
2
1x
cK
x
cu
t
cX
en. 2
tK
tux
tKS
Vctxcc
XX 1
2
1
00
4exp
2),(
en. 3
c = popvrečna koncentracija onesnažila v prečnem prerezu S [kg/m3]
u = popvrečna hitrost toka v prečnem prerezu S [m/s]
t = čas
x = edina prostorska koordinata
KX1 = linijski mešalni koeficient [m2/s]
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
35
V0 = volumen izlitega onesnažila [m3]
c0 = kocentracija onesnažila ob izlivu [kg/m3]
Rešitev (en. 3) dobimo ob predpostavkah, da je dolžina kanala neskončna, onesnažilo pa se takoj po izlivu premeša po celotnem prerezu S. KX1 določimo po empirični enačbi 4 (Fischer s sod, 1979):
*
22
1
011.0
uh
WuK X
en. 4
W = povprečna širina korita [m]
u* = strižna hitrost [m/s]
Strižno hitrost določimo po enačbi 5:
6*h
gunu G en. 5
g = težnostni pospešek [m/s2]
Ker je model Siporek enodimenzionalen, je pri presoji rezultatov nujno upoštevati predpostavko, da je onesnažilo dobro premešano in enakomerno razporejeno po celotnem prerezu S. Zaradi omenjene predpostavke je uporaba 1D advekcijsko-difuzijske enačbe omejena na območje dolvodno od razdalje Lm (enačba 6):
t
m
WuL
21.0 en. 6
Lm pove, kako daleč stran od izvora onesnaženja se onesnažilo dejansko uspe premešati po celotnem prerezu struge. V enačbi 6 nastopa še prečni mešalni koeficient εt, ki ga določamo po enačbi 7:
*6.0 uht en. 7
h = globina vode
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
36
Program upošteva še evaporacijo (pomembna je predvsem v primeru razlitja bencina) in mehanično širjenje madeža. Delež izhlapele mase onesnažila določamo po Mackay in sod. (1980) ter Shen in sod. (1991) (enačba 8):
0
0 325.101
60ln
325.101ln
1
P
tKCP
CF E en. 8
C = empirična konstanta (glej Shen in sod., 1991)
P0 = začetni zračni tlak (glej Shen in sod., 1991)
t = čas od izliva [s]
Koeficient KE določamo po Shen in sod. (1991) (enačba 9):
0
78.00025.0
VTR
VAUK molarwind
E
en. 9
Vmolar = molski volumen onesnažila [m3/mol]
R = plinska konstanta
T = temperatura madeža na površini vode [K] (privzeta vrednost: T = 288 K)
Površino madeža določamo po Fayevi enačbi (Lehr s sod., 1984) (enačba 10):
3/1
0
02/12/32
w
wtVgA en. 10
νw = kinematična viskoznost vode [m2/s]
ρw = gostota vode [kg/m3]
ρ0 = gostota onesnažila [kg/m3]
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
37
1.1. Modeliranje
Siporek ponuja več različnih možnosti modeliranja:
Določitev krivulje C-T (Slika 8),
Določitev krivulje C-X (Slika 9).
Slika 8: Krivulja C-T.
Slika 9: Krivulja C-X.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
38
V primeru krivulje C-T spremljamo, kako se na dani razdalji Lopaz spreminja vrednost koncentracije izlitega onesnažila v odvisnosti od časa t. Rezultat je graf, podoben tistemu na sliki C-T. V primeru krivulje pa C-X spremljamo, kako se v danem času topaz spreminja vrednost koncentracije razlitega onesnažila v odvisnosti od razdalje L. Rezultat je graf, podoben tistemu na sliki C-X.
Posebnost programa je, da je možno obravnavani vodotok oz. njegov odsek uvrstiti v enega izmed petih tipov. To nam pogosto bistveno olajša delo, na ta način pa enostavno rešimo tudi nekaj problemov, ki so sicer stalna praksa pri delu z enodimenzionalnimi programi. Pri modeliranju izbiramo med naslednjimi možnostmi:
obravnavani odsek vodotoka je brez posebnosti (brez zajezb in slapov),
obravnavani odsek vodotoka je zajezen,
na obravnavanem odseku vodotoka so tudi slapovi,
na obravnavanem odseku vodotoka so tako zajezbe kot tudi slapovi,
hiter izračun časa potovanja onesnaženja.
V grobem torej posamezne računske odseke opredelimo glede na to, če vsebujejo zajezbe, slapove, oboje ali nič od tega.
Pod zajezbo razumemo del vodotoka, v katerem se hitrost vode zmanjša zaradi ene izmed zajeznih zgradb (prag, jez, idr). Večina zajezb na slovenskih vodotokih je posledica bodisi manjših pragov in jezov (npr. na rekah Vipavi, Kolpi, idr) bodisi pregrad za hidroelektrarne (npr. na Dravi). Bistveno v teh primerih je, da se globina vode na območju zajezbe spreminja od nižje na začetku zajezbe do višje tik pred jezom. Zato bi bilo ta območja neustrezno modelirati z enotno geometrijo struge, saj postopnemu višanju globine vode sledi postopno zmanjšanje hitrosti toka, s tem pa se čas potovanja onesnaženja znotraj zajezbe ustrezno podaljša. Take primere v praksi običajno rešujemo s kompleksnejšimi 2D ali 3D modeli, a računski čas tovrstnih modelov pogosto presega čas, ki ga imamo v primerih razlitij nevarnih snovi na voljo za ukrepanje. Zato smo se v danem primeru odločili tudi znotraj zajezb uporabiti preprosti 1D model Siporek, a s to razliko, da na tovrstnih odsekih vodotok razdelimo na več pododsekov (do 10) in za vsakega podamo povprečno globino vode. Siporek v tem primeru globine vode ne določi iz vrednosti pretoka Q (taka globina vode bi bila podcenjena), temveč uporabi našo podano vrednost.
Kot primer navedimo, da lahko znaša globina slovenskih vodotokov v zajezbah hidroelektrarn tudi preko 30 m; računati z enotno vrednostjo globine toka, ki v običajnih primerih znaša le do 5 m, bi bilo zato povsem neustrezno. Obenem pa se moramo zavedati tudi, da je tok v tako velikih zajezbah vse prej kot enodimenzionalen, in moramo zato rezultate 1D modela jemati z rezervo.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
39
V primeru, ko so na vodotoku prisotni tudi slapovi (npr. Sava Bohinjka, Idrijca, idr), je to potrebno upoštevati pri računu naklona dna vodotoka. Običajno Siporek določi naklon dna iz podanih L (doložina odseka), zzgoraj in zspodaj (koti dna začetne in končne točke odseka) po:
L
zzI
spodajzgoraj 0 en. 11
V primeru slapov pa je naklon dna ustrezno manjši:
L
HzzI
slapovspodajzgoraj 0 en. 12
V nekaterih primerih je potrebno upoštevati tako zajezbe kot tudi slapove. Tak primer je npr. reka Krka, na kateri zaradi številnih kaskad ne moremo zanemariti ne vpliva zajezb ne slapov.
S Siporekom je možno približno oceniti čas potovanja onesnaženja tudi v primerih, ko ne razpolagamo s podatki o geometriji struge oz. je potrebno ukrepati zelo hitro. V tem primeru izberemo možnost 'Hiter izračun', ki zahteva vnos samo dveh podatkov: dolžine obravnavanega odseka L in približne hitrosti vode u. Slednjo lahko ocenimo iz trneutne vrednosti pretoka (Arso), na preprost način pa jo lahko ocenimo tudi na terenu (opazujemo npr. palico, ki potuje z vodnim tokom; če se npr. za 10 m premakne v 10 sekundah, znaša približna hitrost vodotoka u = L/t = 10 m/10 s = 1 m/s).
Omenimo še možnost, ki nam velikokrat pride prav in smo jo v več primerih uporabili tudi v okviru projekta. Pogosto globine vode v zajezbah ne poznamo, do tega podatka je običajno težko ali celo nemogoče priti. V primeru manjših zajezb (npr. zaradi pragov) si lahko pomagamo tako, da na obravnavanem odseku namesto dejanske zajezbe upoštevamo fiktivni slap: voda se namreč preko pragov preliva podobno kot pri slapu, z umetnim zmanjšanjem naklona dna zaradi slapa pa se zmanjša tudi hitrost toka u. Višino tovrstnega 'slapa' lahko pogosto ocenimo kar iz slike ali iz ortofoto posnetkov (Google Zemlja ponuja obe možnosti). Ko si na odseku zaporedoma sledi več pragov (kot npr. na reki Vipavi), lahko umetno še nekoliko povišamo vrednost Manningovega koeficienta trenja nG. Poudarimo pa, da je za tovrstne primere potrebno imeti že nekaj praktičnega znanja o modeliranju s programom Siporek.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
40
VHODNI PODATKI IN REZULTATI
Vhodni podatki in parametri
Za račun potrebujemo naslednje vhodne podatke:
Dolžina rečnega odseka: L [m],
Koti dna začetne in končne točke odseka: zzgoraj, zspodaj [m.n.m.],
Pretok: Q [m3/s],
Manningov koeficient trenja: nG [sm-1/3],
Kotangens naklonskega kota brežin: m [-],
Širina dna korita: b [m],
Podatki o onesnažilu: izbiramo med dieslom, kurilnim oljem in bencinom,
Podatki o dinamiki izliva onesnažila: podamo do deset parov podatkov oblike: v ____ min je izteklo ____ kg onesnažila),
Hitrost vetra: v [m/s].
Pri modeliranju uporabimo povprečne vrednosti na danem odseku. Dolžino L ter koti dna zzgoraj in zspodaj dobimo iz kart ali ortofototo posnetkov. Trenutno vrednost pretoka Q ter poljubne statistične vrednosti najdemo na spletni strani Arsa ali na strežniku Razlitje. Za Manningov koeficient trenja nG lahko poiščemo vrednosti v literaturi (npr. Chow, 1959; Rak, 2006; Steinman, 1999); če teh podatkov nimamo, pa lahko uporabimo najpogosteje uporabljeno vrednost 0,045, ki jo za zelo nizke pretoke ali močno zaraščene vodotoke še nekoliko povišamo (do 0,07), za večje vodotoke (npr. Drava, Mura) pa jo nekoliko znižamo (do 0,03 oz. 0,02 v primeru redno vzdrževanih umetnih kanalov). Pri izbiri ng upoštevamo še, da je ta vrednost po izkušnjah strokovnjakov v primeru 1D modeliranja za okoli 35% višja kot v primeru 2D ali 3D modeliranja. Vednost kotangensa naklonskega kota brežin m v praksi niha od 0 (pravokotno korito) do 10 (zelo razširjeni deli strug na območjih ravninskega meandriranja vodotokov). Dovolj natančno je, če m ocenimo iz ortofoto posnetkov, če teh virov nimamo, pa lahko uporabimo tudi osnovni vrednosti 1 (za hribinske vodotoke) oz. 2 (za ravninske vodotoke). Širino dna struge b ocenimo iz ortofoto posnetkov; običajno je na ta način možno oceniti samo širino gladine struge B, vendar iz te vrednosti s pomočjo kotangensa naklonskega kota brežin m zlahka določimo širino dna struge b (Slika 10). Pri modeliranju je možno upoštevati tudi, da je prerez struge sestavljen in je torej širina struge pri nizkih pretokih manjša kakor pri srednjih in visokih pretokih. Tudi ti različni vrednosti b se da določiti s pomočjo Google Zemlja ali podobnih ortofoto posnetkov: pogosto se da iz posnetkov razbrati, do kod sega matica toka; širino le-te v tem primeru vzamemo za b pri
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
41
nizkih pretokih. Hitrost vetra je v večini primerov nepomembna, zato običajno uporabimo kar vrednost 1 m/s; v programu je ta podatek zato, ker je v primeru razlitja bencina hitrost izhlapevanja le-tega zelo odvisna od hitrosti vetra.
B
H
α
b
Slika 10: Prečni prerez, kakršnega uporabljamo pri modeliranju s programom Siporek.
Večkrat smo že omenili, da je možno podatke o geometriji struge dobiti iz ortofoto posnetkov. Seveda lahko uporabimo tudi prečne profile vodotokov – te vrednosti so vsekakor bolj natančne – vendar je do teh podatkov razmeroma težko priti, obenem pa rezultati niso zelo odvisni od podatkov o geometriji struge. Sami smo zato potrebne podatke iskali predvsem na internetu: za zelo uporabnega se je izkazal Google Zemlja (http://www.google.com/earth/index.html), pomagali pa smo si tudi z digitalnim modelom višin (http://e-prostor.gov.si/index.php?id=708) in podobnimi povezavami. Da je odločanje v primeru razlitij nevarnih snovi še hitrejše, smo geometrijske podatke in vrednosti parametrov, ki jih potrebujemo za modeliranje s programom Siporek, podali tudi v tabeli (Priloga 3.7).
S programom Siporek je možno računati tudi več primerov hkrati: programu v tem primeru podamo Excelovo vhodno datoteko z vsemi potrebnimi podatki, sam pa jo zatem dopolni z rezultati. Oblika vhodne in izhodne datoteke sta podrobno opisani v navodilih za delo s programom Siporek (Priloga 3.16), zato ju na tem mestu ne obravnavamo podrobneje.
Rezultati
Med rezultati so najpomembnejši (Slika 8, Slika 9):
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
42
tzac: čas, ko oblak onesnaženja prispe do opazovane razdalje Lopaz (v primeru krivulje CT); od tega trenutka dalje koncentracija onesnažila na razdalji Lopaz narašča [min],
tmax: čas, ko na razdalji Lopaz nastopi višek koncentracije onesnažila [min],
tkon: čas, ko se vrednost koncentracije na razdalji Lopaz ponovno zmanjša na mejno vrednost [min],
Lzac: razdalja, na kateri se v opazovanem času topaz nahaja začetek oblaka onesnaženja (v primeru krivulje CX) [m],
Lmax: razdalja, na kateri se v času topaz nahaja višek koncentracije onesnažila [m],
Lkon: razdalja, na kateri se v opazovanem času topaz nahaja konec oblaka onesnaženja [m],
cmax: vrednost najvišje dosežene koncentracije izlitega onesnažila [kg/m3].
Poleg teh program izračuna in izpiše tudi vrednosti, ki jih potrebuje pri modeliranju, koristno informacijo pa predstavljajo tudi za uporabnika:
Naklon dna: I0 [-],
Globina toka: H [m],
Površina prečnega prereza struge: S [m2],
Širina gladine: B [m],
Širina dna: b [m],
Hitrost toka: u [m/s],
Froudovo število: FR [-],
Linijski mešalni koeficient: Kx1 [m2/s]
Strižna hitrost: ustrizna [m/s],
Mejna razdalja: Lmejna [m],
Mejni čas: tmejni [min].
PRIMER UPORABE PROGRAMA SIPOREK
Vhodni podatki:
Vodotok: Kolpa
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
43
Računski odsek: št. 10014, od baraže 799 (OID = 799) do sotočja z Lahinjo (OID = 3089)
Upoštevali smo, da je prerez sestavljen in pri danem Q voda teče le po matici toka. Kurilno olje je v Kolpo izteklo tik za baražo št. 799; v prvih 20 minutah je v vodotok izteklo 2000 kg olja, v naslednjih 20 minutah ga je izteklo 1500 kg, v zadnjih 20 minutah pa še 1000 kg. Zanima nas čas potovanja onesnaženja od začetne do končne točke odseka, zato uporabimo krivuljo CT.
Rezultati:
tzac = 130 min
tmax = 142 min
tkon = 157 min
cmax = 0,0324 kg/m3
Naklon dna: I0 = 0,00612
Globina toka: H = 1,56 m
Površina prečnega prereza struge: S = 59,68 m2
Širina gladine: B = 41,26 m
Širina dna: b = 35 m
Hitrost toka: u = 0,695 m/s
Froudovo število: FR = 0,177
Linijski mešalni koeficient: Kx1 = 1,424 m2/s
Strižna hitrost: ustrizna = 0,091 m/s
Mejna razdalja: Lmejna = 4730 m
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
44
Mejni čas: tmejni = 102 min
Graf:
Slika 11: Graf – rezultat modeliranja s programom Siporek.
4.3 MODEL ŠIRJENJA MADEŽA V ZAJEZBI (3D MODEL)
4.3.1 OPIS UPORABLJENIH MODELOV
Za simulacijo učinka baraž za zagraditev oziroma usmerjanje razlitih madežev nafte smo uporabili tridimenzijska (3D) modela PCFLOW3D in NAFTA3D. Prvi je namenjen računu hidrodinamičnih tokov v vodnih telesih, drugi pa simulaciji širjenja naftnega madeža pri znani tokovni sliki. Oba sta bila razvita na Katedri za mehaniko tekočin Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani (KMTe FGG UL) in sta na kratko opisana v nadaljevanju.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
45
Model PCFLOW3D
Model PCFLOW3D je orodje za simulacijo tridimenzijskega toka vode ter transporta in disperzije polutantov kot npr. živega srebra, sedimentov ali nafte. Uporabljen je bil že v mnogih praktičnih primerih reševanja problemov varstva voda v Sloveniji (Blejsko in Bohinjsko jezero, toplotno onesnaženje Save s hladilno vodo nuklearne elektrarne Krško -NEK, dvodimenzijska verzija modela PCFLOW2D pa je bila uporabljena pri sanaciji Ptujskega jezera in ureditve Save pri Tacnu) kot tudi v tujini (simulaicja disperzije živega srebra v morju Yatsushiro Sea na Japonskem, disperzija hraniv in pesticidov v lagunah zahodne Mehike, simulacija disperzije živega srebra v celotnem Sredozemskem morju…).
Model temelji na osnovnih Navier-Stokesovih enačbah, ki se rešujejo po metodi končnih volumnov. Za simulacijo pojava turbulence so vključene možnosti uporabe več »modelov turbulence« in sicer za horizontalno smer model Smagorinsky, za vertikalno smer pa Smagorinsky, Koutitas in Mellor-Yamada.
Za račune hitrostnega polja se pri numeričnem reševanju enačb uporablja t.im. »hibridna metoda«, ki je kombinacija centralnodiferenčne sheme in sheme gorvodnih razlik (t.im. »upwind« sheme), za reševanje transportno disperzijske enačbe pa se poleg omenjene lahko uporablja točnejša metoda QUICK.
Podrobnejši opis modela PCFLOW3D in njegovo umerjanje v razmerah struge reke Save nad jezom NEK je podano v literaturi (Četina in ostali, 2011). Pri prikazanem praktičnem primeru smo ga uporabili za račun tridimenzijske hidrodinamične slike v vodotoku, v katerem predpostavimo postavitev baraž na površini.
Modul NAFTA3D
Transportno disperzijski modul NAFTA3D, ki je podrobneje opisan v literature Žagar in Četina (2011), simulira širjenje naftnega madeža na obravnavanem območju po metodi sledenja delcev (Particle Tracking Method, PTM). Modul poleg advekcije (rezultat hidrodinamičnega modela) in disperzije (izračunane po stohastični metodi) upošteva še račun mehanskega širjenje po metodi strižne difuzije (shear diffusion) in izhlapevanje nafte. V modul, ki je napisan v programskem jeziku Fortran, so vgrajeni še nekateri dodatni procesi, ki nastopajo pri širjenju nafte:
- vlečenje (»drift«) naftnega madeža zaradi vpliva vetra na gladini,
- emulzifikacija nafte in
- disperzija nafte v vodnem stolpcu. Rezultate modelnih simuacij je mogoče prikazati v programskem orodju Matlab2010 s pomočjo izdelanih grafičnih vmesnikov. Izrišemo lahko izolinije koncentracij nafte na območju širjenja madeža v poljubnem izbranem času med začetkom in koncem simulacije.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
46
Prav tako je mogoče izrisati koncentracije v posameznih horizontalnih slojih in izbranih podolžnih (x-z) in prečnih (y-z) prerezih.
4.3.2 PRAKTIČNI PRIMER IZRAČUNA V VODOTOKU S POSTAVLJENO BARAŽO
Kot praktični primer uporabe tridimenzijskega modela za simulacijo disperije nafte v vodotoku s postavljeno baražo smo uporabili kanal pravokotne oblike, ki po dimenzijah približno ustreza spodnjemu delu bazena HE Blanca na Savi. Ob morebitnem razlitju onesnaženja želimo s postavitvijo baraže madež preusmeriti proti enemu prelivnemu polju in ga tu kontrolirano odstraniti s površine. Primer bomo poimenovali »VODOTOK Z BARAŽO«.
Topografski in hidravlični podatki
Primer je simuliran v kanalu pravokotne oblike, dolžine L= 504 m, število računskih celic v vzdolžni X-smeri je NI = 86, Dx = 6 m (enakomerni Dx).
Širina kanala Š = 175 m, število celic v prečni Y-smeri je NJ = 37, Dy = 5 m (enakomerni Dy).
Na koncu so štiri pretočna polja, vmes so stebri (v celicah J=10, 19, 28).
Število vseh slojev KALL = 13, debelino posameznih slojev prikazuje Tabela 4 (spodnji in zgornji sloj v simulacijah, sloja 1 in 13, sta fiktivna zaradi numeričnega postopka).
Tabela 4: Debelina slojev v simulacijah primera »VODOTOK Z BARAŽO«
Sloj 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Dz(m) 2 2 1,7 1,4 1 0,8 0,6 0,5 0,4 0,3 0,3
Pretok v kanalu je stalen, Q = 60 m3/s (povprečna hitrost v kanalu je 0,03 m/s).
Celotna globina je povsod 11 m. Na koncu je na mestu prelivnih polj pregrade (v I=86) simuliran prag višine 4 m od dna, tako da je globina 7 m. V istem (zadnjem) profilu I=86 je zgornji sloj (0,30 m) zaprt, zapornice torej deloma zapirajo površinski sloj. Površinski sloj debeline 0,30 m ima poševno zaprte celice, kot je prikazano na sliki 1.1 v tlorisu. To je simulacija baraž, ki poševno usmerjajo nafto proti desnemu pretočnemu polju. Ker v našem dosedanjem programu nismo imeli možnosti direktno podati zapiranje teh celic (s parametrom G(i,j,k) = 0) samo v površinskih končnih volumnih, smo dodali kratek podprogram, v katerem so podane zaprte površinske celice.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
47
Podatki o razliti nafti
Predpostavili smo, da se s ceste na obrežnem nasipu v vodotok prevrne cisterna z dizel gorivom in pride do razlitja ob levem bregu približno 400 m gorvodno od pregrade. V računu smo upoštevali naslednje karakteristike razlitega goriva:
- Voda: gostota 1000 kg/m3 - Dizel: gostota 840 kg/m3, količina razlitja 10 000 kg v 2 urah - Lokacija razlitja: x = 100 m, y = 150 m - Brez izparevanja in vetra (zaradi razmeroma kratkega časa širjenja do pregrade) - Koeficienta turbulentne difuzije: horizontalni Dh = 0,2 m2/s, vertikalni Dv po
Koutitasu - Časovni korak Dt = 60 s - Maksimalni čas računa: Tmax = 7 h
4.3.3 REZULTATI 3D SIMULACIJE
Najprej smo s hidrodinamičnim modelom PCFLOW3D izračunali hitrostno polje. Rezultati so prikazani na spodnjih slikah. Slika 12 prikazuje potek hitrosti v površinskem sloju 12 v tlorisu, vidne so celice, ki predstavljajo plavajoče baraže, ki segajo v globino 0,30 m. Povprečna hitrost toka je 3 cm/s. Slika 13 prikazuje potek hitrosti v podpovršinskem sloju 11 v tlorisu. Merilo hitrosti mer = 120 pri obeh tlorisnih slikah pomeni, da so izrisane hitrosti 120 krat povečane v primerjavi z dolžinskim merilom. Slika 14 pa prikazuje potek hitrosti v vzdolžnem vertikalnem prerezu xz18 (približno na polovici kanala oz. v osi vodotoka). Merilo je nadvišano 5 krat v vertikalni smeri (celotna dolžina L= 504 m, višina H = 11 m), merilo hitrosti pa je mer = 50.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
48
Slika 12: Potek hitrosti v površinskem sloju 12 v tlorisu.
Slika 13: Potek hitrosti v podpovršinskem sloju 11 v tlorisu.
Slika 14: Potek hitrosti v vzdolžnem vertikalnem prerezu xz18 (v osi vodotoka).
Z modulom NAFTA3D pa smo nato ob znani hidrodinamiki simulirali širjenje naftnega madeža proti in ob baraži. Rezultati koncentracije razlite nafte (v kg/m3) so v različnih časih ter v različnih horizontalnih in v sredinskem podolžnem vertikalnem sloju xz18 prikazani na spodnjih slikah. Prikazane so le najbolj reprezentativne slike, vsi rezultati simulacije pa so vidni v prilogi 3.20.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
49
Slika 1.6
Slika 15: Koncentracije v površinskem sloju 12 v času T = 1,5 h (kg/m3)
Slika 16: Koncentracije v površinskem sloju 12 v času T = 6,0 h (kg/m3)
4.3.4 ZAKLJUČKI O 3D SIMULACIJI
Rezultati kažejo, da tridimenzijska modela PCFLOW3D in NAFTA3D lahko pravilno simulirata disperzijo polutantov (v izbranem primeru dizelsko gorivo, ki je lažje od vode) v pogojih 3D hitrostnega polja v vodotokih. Ugotovimo lahko naslednje:
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
50
- Slika 1.1 (Priloga 3.20) prikazuje, da so hitrosti v površinskem sloju zavrte zaradi postavljenih poševnih baraž, na slikah 1.2 in 1.3 (Priloga 3.20) pa je vidno, da tok v podpovršinskem sloju poteka pod baražami spremenjeno zaradi površinske ovire.
- Slike 1.4 do 1.30 (Priloga 3.20) pa kažejo, da baraža deluje in preusmeri nafto proti
»jugovzhodu« k zadnjemu prelivnemu polju.
- Nekaj nafte pride tudi pod baražo v trikotno polje na »severovzhodu«. Do te manjše disperzije sicer od vode lažjega dizelskega goriva tudi v globlje sloje pride zaradi turbulentne difuzije, ki jo predvsem povzroča ovira na površini – baraža.
- Zaradi disperzije se nafta najprej »razširi« čez širše področje bazena, na gorvodni strani baraže pa se zopet zbere in koncentracije se povečajo.
4.4 MODEL ŠIRJENJA ONESNAŽENJA Z NAFTNIMI DERIVATI IZVEN OPREDELJENIH OBMOČIJ
V sami nalogi »Študija učinkovite uporabe vodnih baraž« - OCV se je v osnovi obravnavalo mehanizme pojava, širjenja in preprečevanja širjenja onesnaženja na vodotokih, pri čemer so kot izhodišče bili opredeljeni vodotoki širine, ki je večja od 5 metrov.
Seveda se je ob tem potrebno zavedati, da se razlitje lahko dogaja tudi na manjših vodotokih in na območjih, kjer vodotokov sploh ni. Mehanizmi ukrepanja so v tem primeru seveda precej drugačni in so usmerjeni na:
- Preprečevanje iztekanja onesnaževala (naftnih derivatov) iz vira onesnaženja (cisterna, vozilo in podobno) z zapiranjem posod;
- Zajem onesnaževala neposredno na iztoku iz vira onesnaženja; - Preprečevanje širjenja onesnaževala
o Po površini – v rečno mrežo o V podzemlje, ki se razlikuje glede na hidrogeološke lastnosti:
Podzemna voda s prosto gladino v usedlinah z intergranularno poroznostjo, večja enakomerna prepustnost,
Podzemna voda s prosto gladino v usedlinah z intergranularno poroznostjo, slabša prepustnost, menjava propustnosti v horizontalni in vertikalni smeri,
Prodni vodonosniki pod tlakom, Podzemna voda v kamneninah z razpoklinsko poroznostjo, zelo razpokane
kamnine, Podzemna voda v kamneninah z razpoklinsko poroznostjo, manj razpokane
kamnine, Podzemna voda v močno zakraselih kameninah, Podzemna voda v slabše zakraselih kameninah, Področja z izviri majhne izdatnosti, v glavnem nepropustne kamnine Aluvialne naplavine z različne poroznostjo in propustnostjo.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
51
Glede na predhodne opredelitve se z baražami že preprečuje širjenje onesnaženja na vodotokih večjih dimenzij, poleg tega pa je pomembna predvsem presoja glede širjenja onesnaženja na vodotokih in območjih, kjer ni večjih vodotokov in v bolj drobni, kapilarni mreži vodotokov.
Opredelitev, katera območja so primerna za identifikacijo mehanizmov širjenja v osnovi izhaja iz hidogeoloških karakteristik območja, ki so opredeljene s karto: Hidrogeološka karta Slovenije 1:200.000 (1995) (Geološki zavod Slovenije). Pregledno je karta podana na naslednji sliki:
Slika 17: Hidrogeološke značilnosti povodij v RS – (Hidrogeološka karta Slovenije 1:200.000 (1995) Geološki zavod Slovenije), Priloga 3.9
Glede na opredeljene hidrogeološke značilnosti je mogoče prepoznati, da so z vidika površinskih odtokov in širjenja onesnaženja po njih neprimerna povodja z naslednjimi hidrogeološkimi lastnostmi:
Podzemna voda s prosto gladino v usedlinah z intergranularno poroznostjo, večja enakomerna prepustnost,
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
52
Podzemna voda s prosto gladino v usedlinah z intergranularno poroznostjo, slabša prepustnost, menjava propustnosti v horzizontalni in vertikalni smeri,
Prodni vodonosniki pod tlakom, Podzemna voda v močno zakraselih kameninah, Podzemna voda v slabše zakraselih kameninah, Aluvialne naplavine z različne poroznostjo in propustnotjo.
V splošnem je značilnost vseh navedenih vodonosnikov ta, da voda (in z njo tudi onesnaženje) relativno hitro ponikne in vpliva predvsem na podzemne vode. Zato za ta območja ni smiselno opredeljevati mehanizmov napredovanja onesnaženja po površinskih odtočnih sistemih, kjer je še mogoče loviti onesnaženje z baražnimi elementi.
Zato je potrebno pozornost pri obravnavi možnih onesnaženj usmeriti na naslednja območja:
Področja z izviri majhne izdatnosti, v glavnem nepropustne kamnin Podzemna voda v kamneninah z razpoklinsko poroznostjo, manj razpokane
kamnine.
Med območji,ki jih prepoznavamo tudi kot bolj ogrožene spadajo v to kategorijo predvsem naslednja območja:
Območje Božne (Polhograjski dolomiti) Območje Vipavske doline Povodje reke Reke Povodje obalnih rek (Dragonja, Rižana, Branica)
Ogroženost izhaja iz statistike intervencij ozirom preteklih dogodkov, ki so bili opredeljeni v 1. faznem poročilu. Območja s podobnimi hidrološkimi karakteristikami (neprepustni teren) so tudi na drugih področjih v Sloveniji (npr. Goriška Brda, Polhograjski dolomiti, Pohorje, Kozjak), vendar niso tako ogrožena, saj so redkeje poseljena oziroma preko njih ne poteka tako intenziven transport naftnih derivatov.
Vsa območja so opredeljena brez zalednih prispevnih območij, kjer pri vseh navedenih območjih prevladujejo kraške geološke formacije.
Čas propagacije onesnaževala v manjših povodjih:
Za manjša povodja je z vidika propagacije pomembna hipoteza, da sam odtok nastaja predvsem takrat, ko so prisotne padavine, zato je tudi modeliranje površinske propagacije onesnaženja v takšnih vodotokih povezano s padavinami, samo propagacijo pa je mogoče modelirati s hidrološkimi koncepti, kar je popolnoma drugačen pristop, kot pristop, ki se uporablja s programom SIPOREK, ki uporablja hidravlični koncept propagacije onesnaženja.
Pri programiranju ukrepov na območjih, kjer ni prevladujočega vodotoka se za propagacijo širjenja onesnaženja in opredelitev možnih ukrepov uporablja metod izohron. Izohrone so po definiciji linije, ki opredeljujejo območja z enako časovno opredelitvijo. V primeru odtoka
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
53
vode iz povodij so to linije, ki imajo glede na opredeljeno točko iztoka iz povodja enak čas koncentracije.
Čas koncentracije za posamezno izohrono je odvisen od dveh mehanizmov propagacije toka vode:
Mehanizem propagacije toka vode po vodotokih (low order stream flow) – manjši vodotoki hudourniškega značaja imajo dokaj velike padce in zato je privzeta hitrost vode v vodotokih v času padavinskega dogodka 1,1 m/s. Na dejansko propagacijo toka vode lahko vplivajo številni dejavniki, predvsem:
- Pojav zajezb (tolmunov, mrtvic ipd.) v vodotoku; - Vegetacija v vodotoku (spremenjen koeficient hrapavosti); - Meandriranje vodotoka oziroma njegova poravnanost; - Letni čas in klimatske razmere, ki vplivajo na samo vodnatost, poleg tega pa tudi na možen
pojav zaledenitve vodotoka pozimi.
Glede na številne vplivne parametre, ki jih je vnaprej zelo težko opredeliti za vse vodotoke je opredelitev propagacije po vodotokih zahtevna in ocenjena hitrost 1,1 m/s opredeljena kot ustrezna. Dejanske pričakovane hitrosti naj ne bi presegale navedene vrednosti in so običajno nekaj nižje. Glede na opredelitve načina intervencije to predstavlja varnostni element, saj imajo interventne enote tako »varovalni čas«, da pridejo do možne lokacije za zajezitev širjenja onesnaženja.
Mehanizem propagacije površinskega toka (overland flow) – je podobno ali še bolj kompleksen kot mehanizem propagacije v manjših strugah. Hitrost propagacije je odvisna predvsem od:
Glede na zahtevnost opredeljevanja propagacije povšrinskega toka smo uporabili enačbo v kateri smo upoštevali naklon terena kot osnovni parameter.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
54
Slika 18: Konceptualni prikaz načina generacije izohron glede na opredeljeno razmerje med hitrostjo vodnega toka po vodotoku (delta L) in hitrostjo vodnega toka po površini (delta B).
Za opredeljena povodja (vodotoki obalnega morja, Vipava, reka Reka) smo tako konstruirali izohrone z uporabo katerih je mogoče za manjša povodja dokaj enostavno oceniti čas propagacije onesnaženja, ki propagira po vodotoku v času samega padavinskega dogodka. Pri tem je potrebno ponovno izpostaviti hipotezo, da za manjša povodja (na pretežno slabo prepustni podlagi) velja, da je propagacija širjenja onesnaženja mogoča le v času padavinskega dogodka, ko se aktivira tok po površju in tok v manjših vodotokih.
Način ocene časa širjenja onesnaženja v manjših vodotokih z uporabo izohron
V prilogah (3.10, 3.11., 3.12, 3.13) se nahaja grafični prikaz opredeljenih izohron s časovnim korakom ene ure. Uporabnik na karti opredeli dve lokaciji:
1) lokacijo izvora onesnaženja ter odčita najbližjo izohrono (Izačetna), 2) nato opredeli lokacijo dolvodno, do katere želi opredeliti oceno časa propagacije in odčita
vrednost njej najbližje izohrone (Ikončna), 3) Čas potovanja onesnaženja (Tpropagacije, v urah) je razlika med obema vrednostima.
Tpropagacije = Izačetna - Ikončna
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
55
Na sliki (Slika 19) je prikazan način opredeljevanja lokacij in praktični primer izračuna ocene časa širjenja onesnaženja:
Slika 19: Praktični primer ocene časa onesnaženja Tpropagacije = Izačetna - Ikončna = 5h – 1 h = 4 ure.
Na prikazan način je mogoče učinkovito opredeliti čas propagacije do različnih točk dolvodno in oceniti časovne okvire za izvajanje različnih zaščitnih ukrepov s katerimi je mogoče preprečevati širjenje onesnaženja. S samo uporabo kart se je potrebno, v sklopu usposabljanja sil zaščite in reševanja za izvajanje intervencij v primeru razlitja naftnih derivatov, praktično seznaniti in se usposobiti za pravilno odčitavanje želenih vrednosti.
Lokacija izvora onesnaženja, Izačetna = 5h
Lokacija ocene časa propagacije
onesnaženja, Ikončna = 1 h
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
56
5 SKLOP – LOKACIJE VIROV ONESNAŽENJA
Hitra gospodarska rast je v zadnjih desetletjih prinesla s pomembno povečanje porabe nafte na svetu v zadnjih desetletjih. Glede na predhodno poročilo, ki podaja obseg razlitij nevarnih snovi (vir SPIN) in tuje izkušnje so tovrstni pojavi spremljani in izredno aktivni. Glede na to obstaja tudi obsežna literatura, ki obravnava možna ukrepanja po razlitju nafte na primer: oceno tveganja, razvoj dogodka, ravnanje v izrednih razmerah in tehnike čiščenja, vendar se večina teh študij osredotoča na razlitja nafte na morju (4,5). Statistike kažejo, da pogosto prihaja tudi do razlitja nafte na rekah [6]. Pri tem izstopajo plovne reke in reke v bližini obratov, kjer se predelujejo naftni derivati. Čeprav je količina razlitja nafte v rekah je običajno manjša kot v morju, so okoljski in družbeni vplivi so pogosto pomembnejši, ker reke pogosto služijo kot viri pitne vode ali območja pomembna za turizem.
5.1 RAZLITJA NAFTE
Celostno obravnavo razlitij nafte (oil slicks, accidental oil spills) so obravnavali številni avtorji. Pri tem je mogoče izpostaviti različne načine in vidike obravnave med katerimi izstopajo: Vplivni faktorji Vir razlitja in njegove karakteristike: vir razlitja, vezano na njegove karakteristike predstavlja osnovni parameter, saj se odziv prilagaja viru. Tako je potrebno predvideti drugačen odziv v primeru, da je vir naftna vrtina, naftovod ali naftna rafinerija, drugačen če je vir onesnaženja transportno prevozno sredstvo (vlak, kamion) ali drugi mikro viri: skladišča naftnih derivatov različnih dimenzij. Glede na to, da v Sloveniji nimamo virov naftnih derivatov temveč samo naslednje objekte:
Velika skladišča (glede na kriterije SEVESO)
Majhna skladišča (tudi individualne cisterne naftnih derivatov za ogrevanje s kurilnim oljem)
Procesni naftni derivati (kemična industrija)
Prevozna sredstva za naftne derivate (kamioni in cisterne)
Prevozna spredstva s pogonom na naftne derivate in
Drugi viri (npr. ilegalno odlaganje izrabljenih naftnih derivatov) Razlogi za razlitje
Prometna nesreča
Korozija naprav (npr. naftovoda)
Nepravilno ukrepanje osebja
Povezane naravne nesreče (npr. poplava, potres)
Povezane nesreče (npr. požar)
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
57
Glavni elementi, ki so podlaga za strategijo ukrepanja v primeru razlitij naftnih derivatov so (Guevarra 2010): Ocena tveganja - celovita ocena tveganja predstavlja trdno znanstveno podlago za vse vidike načrta ukrepanja. Podaja osnovo za določitev, kje se lahko postavi intervencijske ukrepe in kakšna oprema mora biti pripravljena za učinkovito upravljanje z razlitjem. Bistveni del ocene tveganja je modeliranje razlitja nafte. To pomeni, da je potrebno dokaj natančno vedeti s katero vrsto naftnega derivata se ukvarjamo in kakšne so poti napredovanja v naravnem okolju. Okoljska Občutljivost – predstavlja občutljive prvine na območju, kjer lahko pričakujemo potencialna razlitja nafte. Ocena tveganja gre z roko v roki s prepoznano okoljsko občutljivostjo, s tem da se predloži ocena okoljskega tveganja (ERA). UNDP / ESMAP (2003) opredeljuje tveganje za okolje kot kombinacijo časa ponovne vzpostavitve, ki je opredeljen kot čas, potreben za naravno okolje (vire), da si opomore od škode, in verjetnost da bo razlitje dogodilo v tem okolju. V primeru Republike Slovenije so kritična občutljiva območja viri pitne vode in prepoznana območja varstva narave. Strategija odziva – glede na potencialne vire dogodkov razlitja naftnih derivatov, ki lahko zajemajo zelo široko geografsko območje včasih ni mogoče ali praktično, da bi umeščali intervencijske ekipe za ukrepanje po razlitju na ali v bližini vsake možne prioritetne lokacije razlitja. Zato je nujno, da se optimizira tudi položaj odzivnih ekip (tehnične gasilske enote – 1. Vmesno poročilo), da je mogoče zagotoviti učinkovit in pravočasen odziv. Vrsta in količina opreme - vrsto in količino opreme je potrebno opredeliti glede na številne dejavnike in sicer predvsem pa glede na vrsto naftnih derivatov, količino naftnih derivatov, topologijo razlitja in pričakovani čas po prvem odzivu, ki je potreben da dodatna sredstva prispejo na kraj razlitja. Osnovne vrste opreme, ki so v uporabi v RS za izvajanje preprečevanja širjenja naftnih derivatov so podane v prilogi 7. Ocena potrebne količine opreme je podana v bazi podatkov kot atribut lokaciji (dolžina pregrade za posamezno lokacijo). Upravljanje z deležniki - je pogosto prezrt kritični element. Deležnik je vsak, ki ima interes v projektu odziva na razlitje in lahko vpliva ali vplivajo na uspeh intervencije in sanacije. Z razumevanjem njihovih motivov in položaja, je mogoče v pozitivnem smislu vplivati na razvoj dogodkov in zmanjšati ali odpraviti težave, ki lahko nastopijo pri uspešnem odzivu. Čezmejna vprašanja - je potrebno upoštevati, še posebej, če razlitje zgodi blizu mednarodnih ali lokalnih meja, kjer bi lahko le-to vplivalo na razlitje občutljivih virov sosednje države ali skupnosti, in kadar se lahko pojavijo razlike pri dejanskem upravljanju odzivanja na razlitje. Ublažitev vključuje kombinacijo različnih elementov: upravljanje z zvezami, linije poročanja med regijami ali državami, ocene čezmejne kontaminacije in priznanje potrebe po hitrem sodelovanju (Owens et al 2005).
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
58
Ocena tveganja:
Slika 20: Generalni koncept celovitega upravljanja s tveganji
Stewart et al (1986) navaja, da je postopek ocene tveganja vedno element presoje. Presoja je potrebna, da se izbere ustrezne informacije iz obsežnega sklopa podatkov, vendar so ti nepopolni in vir podatkov o preteklosti. Ti so uporabljeni za nadaljnjo obdelavo, kot informacije iz katerih bi lahko sklepali o tveganjih v prihodnosti. Prav tako opisuje tri splošne pristope k oceni tveganja naftnih derivatov: intuitivni pristop, empirični pristop in simulacijski pristop: Intuitivni pristop - temelji na zbiranju ustreznih informacij, ki se uporabljajo kot osnova za presojo tveganj, ki jih razlitje naftnih derivatov prinaša. Izvaja ga strokovnjak ali nosilec odločitev. Empirični pristop – je značilen pristop, ki temelji na modelih, ki temeljijo na velikem vzorcu podatkov. Na primer, z uporabo podatkov o zgodovinskih razlitjih na neki lokaciji lahko modeliramo tveganja na drugi lokaciji. Simulacijski pristop – temelji na podatkih, teorijah, tehničnem strokovnem znanju, splošnem strokovnem znanju, da bi simulirali najpomembnejše značilnosti sistema, Ostale metode kombinirajo navedene tri pristope na specifični način, ki ga posamezna metoda aplicira. V okviru dosedanjega dela pri odzivih na onesnaženje z naftnimi derivati se je uporabljal pretežno intiutiven pristop, saj so bile obdelovane ustrezne informacije na podlagi katerih so odločevalci in eksperti v primeru razlitij sprejemali ustrezne odločitve. V obravnavanem projektu je cilj, da se intuitivni pristop okrepi na način, da bodo podatki o nevarnosti in vodenju odziva bolje organizirani, (okrepljen intiutivni pristop) hkrati pa bodo povezani z
Ocena tveganja
- Cilji
- Viri tveganj in identifikacija
- Scenariji dogodka
- Programirani odziv
- Identifikacija posledic
Analiza tveganja
- Analiza verjetnosti in podobnosti
- Analiza posledic Upravljanje s tveganji
- Ukrepi pripravljenosti
- Preventivni ukrepi
- v
e
r
j
e
t
n
o
s
t
i
i
n
p
o
d
o
b
n
o
s
t
i
- A
n
a
l
i
z
a
p
o
s
l
e
d
i
c
- v
e
r
j
e
t
n
o
s
t
i
i
n
p
o
d
o
b
n
o
s
t
i
- A
n
a
l
i
z
a
p
o
s
l
e
d
i
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
59
empiričnimi podatki – izboljšanim naborom podatkov z opisi dogodkov in učinkovitosti iz prejšnjih dogodkov. Poleg tega se v okviru projekta OCR baraže dodaja še dimenzija simuliranja, pri čemer se bodo v nadaljevanju projekta simulirale nekatere osnovne komponente – hitrost propagacije razlitij v vodotokih in možnosti ukrepanja. V okviru te faze je predvidena predvsem izdelava okvirja za podporo odločanju v katerega se zajema možne lokacije postavitve baraž in drugih ukrepov preprečevanja širjenja onesnaženja, ki Glede na opredeljene elemente in postopek smo opredelili tudi podatkovne vsebine, ki jih projekt OCR Baraže zajema po širše opredeljenih sklopih:
1. Viri groženj razlitja (1. Vmesno poročilo) 2. Lokacije možnih ukrepanj z zapornimi elementi (baražami – 2. Vmesno poročilo) 3. Postopki ukrepanj in simulacije – zaključno poročilo .
V okviru obravnavane faze ožje obravnavamo bazo podatkov o lokacijah možnega ukrepanja v primeru razlitja naftnih derivatov s postavitvijo zapornih elementov s katerimi se iz površinskega sloja vode zajema oljni madež ali se preprečuje njegova nadaljnja propagacija vzdolž vodotoka.
5.2 IDENTIFIKACIJA OBČUTLJIVOSTI NA ONESNAŽENJA
Identifikacija občutljivih območij vzdolž rečnega sistema je pomemben element pri načrtovanju odziva na onesnaženje. Kartiranje občutljivih območij (okoljskih in socialno-ekonomskih) je nujno potrebno, da bi lahko ustrezno oblikovali odziv na razlitja. V RS je zaradi zgodovinskega razvoja, pa tudi zaradi novejših direktiv EU (INSPIRE 2007) sistem identificiranih občutljivih (ranljivih) območij dokaj ustrezno zajet. Občutljiva območja niso nujno neposredno povezana z vodotokom po katerem se širi izredno onesnaženje naftnih derivatov, ampak so lahko z njim povezana funkcionalno.
Med območji, ki so posebej občutljiva na razlitja naftnih derivatov spadajo:
1) Viri pitne vode 2) Opredeljena območja varstva narave 3) Odvzemi vode za tehnološke in druge namene 4) Lokacije turistične rabe vodni teles (tudi kopalne vode)
Z aplikacijo se bo izvedla povezava do ustreznih podatkovnih strežnikov, ki posredujejo podatke o navedenih področjih s čemer bo sistem podpore odločanju v primeru dogodkov razlitij naftnih derivatov ustrezno zaprt.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
60
6 SKLOP – POPIS LOKACIJ ZA POSTAVITEV BARAŽ Lokacije za izvajanje in umestitev ukrepov za preprečevanje širjenja onesnaženja se opredeljujejo na podlagi različnih kriterijev. Prvi kriterij je dosedanje delo in izkušnje enot, ki so postavljale baraže (tehnične enote javne gasilske službe, koncesionirani izvajalec javne službe), ki so ob tem upoštevali navodila proizvajalcev glede možnosti rabe določenih sredstev za preprečevanje širjenja onesnaženja. Primeri tehničnih navodil se nahajajo v PRILOGI 7. Glede na izkušnje so se oblikovala temeljna pravila za določanje lokacij postavitve baraž:
1) Možnost prečkanja vodotoka – možnost prečkanja vodnega toka je osnovna karakteristika saj je le na ta način mogoče uspešno preprečiti širjenje razlitja. Prečkanje vodotoka v osnovi omogoča križanje vodotoka z objektom javne cestne infrastrukture. Zato smo pri metodologiji obravnave možnih lokacij upoštevali kot prvo oceno vse možne lokacije križanja kategoriziranih cest z vodotoki. Pri analizi križanja s cestno mrežo (vir: BCP) je prišlo do rezultata križanj, kar je preveč za nadaljnjo obdelavo, saj je v sistem vključena celotna rečna mreža. Zato smo iz sistema izločili manjše vodotoke, ki so običajno lažje dostopni, sama intervencija za njih pa ni tako kritična (možnost prečkanja z bredenjem). V bazi podatkov se možnost prečkanja vodotoka povezuje z identifikatorjem prometnice iz BCP.
2) Dostop do vodotoka je pomembna karakteristika saj so baražni elementi običajno pretežki, da bi jih ročno prenašali do vodotoka. Zato je dostop do vodotoka z vozili pomembna karakteristika. Pri analizi lokacij za postavljanje baraž smo pogosto ugotovili, da je dostop otežen, pri čemer je to značilnost za kanjonske tipe vodotokov. Dostope bi bilo mogoče dolgoročno razvijati, vsaj za nekatere lokacije, ki so ključnega pomena za preprečevanje širjenja onesnaženje. V bazi podatkov se dostop do vodotoka ocenjuje z oceno (1-5) in opisno. Poleg dostopa do vodotoka je pomembna tudi sama možnost ravnanja (napihovanja, razvijanja) z baražami za kar je potreben ustrezen prostor. Pri ravnanju z baražami je potrebno biti previden, saj so občutljive na predrtje.
3) Podatek o merilni postaji hidrološkega monitoringa – je podatek, ki se prenaša iz državne ali drugih mrež hidrološkega monitoringa in podaja informacijo o trenutnem pretoku na samem vodotoku ali primerljivih vodotokih (če na vodotoku ni merilne postaje). V bazi bo v nadaljnjem razvoju izvedena povezava na ustrezno internetno stran merilne postaje.
4) Hitrost vodnega toka – je običajno odvisna od dveh parametrov: hidravlike same lokacije, pri čemer je ključnega pomena ali se na območju (ali v bližini) lokacije za postavljanje baraž nahaja zajezba vodnega toka (nizko Froudovo število) ter
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
61
trenutnega pretoka. Hitrost vodnega toka je eden od ključnih elementov za učinkovito postavljanje baražnih elementov.
5) Globina vodnega toka – je pomemben element, saj se v primeru preveč plitvih vodotokov pojavlja težava z umeščanjem baraž, po drugi strani pa imajo plitvi vodotoki specifično prednost, da jih je mogoče prečkati z brodenjem. V splošnem so majhne globine vodnega toka nezaželene, saj onemogočajo učinkovito delovanje baraž. Globina vodnega toka je pogosto odvisna od trenutnega stanja pretokov. Z vidika analize možnih lokacij so v prednosti lokacije, kjer je narejen objekt vodne infrastrukture ali vodni objekt, ki povzroča manjše hitrosti in večje globine vodnega toka. V bazi podatkov se vodi ocena (1-5) za oceno primernosti in razpon globin (v metrih). Minimalna globina vodnega toka se razlikuje glede na tip baražnega elementa in znaša od 13 cm do 28 cm. V bolj plitvih vodotokih je možna uporaba pivnikov.
6) Pritrditev vodilne jeklenice na bregu vodotoka – Vodilna jeklenica in njeno pritrjevanje je pomemben element za umeščanje baraž. Lahko se pritrjuje na močnejša drevesa (z ustrezno zaščito dreves) ali s specialnimi objekti za pritrjevanje (npr. ustrezno izvedeni mostni oporniki ali krila mostov). V bazi podatkov se vodi se ocenjuje z oceno 1-5 in opisno.
7) Širina vodotoka – je osnovni podatek na osnovi katerega se opredeljuje potrebna dolžina zapornih elementov, ki jih je potrebno uporabiti na določeni lokaciji. Ocenjuje se tako neto širina vodotoka, kakor tudi skupna ocenjena potrebna dolžina zapornih elementov, ki je zaradi načina postavitve baraž lahko tudi dvakrat ali več daljša od neto širine vodotoka.
8) Drugi podatki in komentarji - za vsako lokacijo bodo obdelane tudi dodatne vsebine, ki se bodo izkazale kot potrebne za potrebe učinkovitega in uspešnega izvajanja intervencij ob razlitju nevarnih snovi – naftnih derivatov.
Glede na navedeno metodologijo smo izdelali bazo, ki se operativno nahaja na naslovu:
www.evon.si/razlitje
V navedeni bazi so trenutno zajete 904 lokacije, ki se nahajajo na območju Republike Slovenije. Metodološko smo navedene lokacije identificirali po naslednjih kriterijih:
1) Širina vodotoka večja od 5 metrov. Vodotoki ožji od 5 metrov v RS v razmerah srednjih in sušnih pretokov, ki so najbolj pogosti in relevantni za izvajanje intervencij so namreč manj zanimivi, saj je njihovo prečkanje enostavnejše, globine vodnega
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
62
toka pa pogosto premajhne, da bi na njih postavljali zaporne sisteme z preprečevanje širjenja onesnaženja.
2) Možno prečkanje vodotoka – pri vodotokih širših od 5 metrov je prečkanje vodotoka osnovnega pomena, saj je drugače vlečenje zapornih elementov preko vodotoka dokaj tvegano. Zato smo v prvi vrsti analizirali križanja s kategoriziranimi cestami, dodatno k temu pa dodali še
3) Analiza lokacije glede na njen pomen za preprečevanje širjenja onesnaženja. Analizo lokacije glede na njen pomen smo opredeljevali kot prvi najpomembnejši kazalnik, ki se razvija na osnovi večparameterskega vrednotenja naslednjih dejavnikov:
a. Ustreznosti glede preliminarne ocene hitrosti vodnega toka in globine
b. Ustreznosti glede dostopnosti lokacije
c. Pomena glede na zaščito dolvodnih odsekov vodnega toka
d. Pomena glede na potencialne vire onesnaženja gorvodno (večja mesta, industrijska območja, prekomejni vodotoki).
Tako smo razvrstili obravnavane lokacije na 5 kategorij, ki so prikazane na naslednji tabelah:
Status glede na ocenjeno primernost hitrosti vodnega toka:
Kategorija: Število lokacij v kategoriji
1 – Zelo neustrezna hitrost vodnega toka 92
2 – Neustrezna hitrost vodnega toka 225
3 – Hitrost vodnega toka odvisna od pogojev (pretok glede na razmere) 358
4 – Hitrost vodnega toka primerna 135
5 – Hitrost vodnega toka zelo primerna 94
Skupna vsota 904
Status glede na oceno ustreznosti dostopa do lokacije
Kategorija: Število lokacij v kategoriji
1 – Zelo zahteven dostop 13
2 – Zahteven dostop 58
3 – Srednje zahteven dostop 259
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
63
4 – Dober dostop 422
5 – Zelo dober dostop 152
Skupna vsota 904
Status glede na oceno pomena lokacije za preprečevanje širjenja onesnaženja:
Kategorija: Število lokacij v kategoriji
1 – Nepomembna lokacija 124
2 – Manj pomembna lokacija 362
3 – Srednje pomembna lokacija 269
4 – Bolj pomembna lokacija 87
5 – Zelo pomembna lokacija 62
Skupna vsota 904
Prikaz glede na pomen je podan v prilogah 1-6.
Poleg navedenih kategorij smo opredelili tudi 48 lokacij, ki so posebnega pomena z vidika upravljanja s čezmejnimi vplivi širjenja onesnaženja z naftnimi derivati. Ti se pojavljajo na odsekih, kjer vodotok prihaja iz tuje države (npr. Drava, Mura) ali pa se vodotok izteka v tujo državo (npr. Sava, Soča). Navedene lokacije so pomembne tako z vidika spremljanja stanja, kakor tudi z vidika eventualnega preprečevanja širjenja onesnaženja.
Lokacije so trenutno v verifikaciji pri lokalnih izvajalcih javne službe.
Lokacije so trenutno vodene v baza lokacij za postavljanje baraž, ki ima naslednje lastnosti in funkcionalnosti:
1) Atriburiranje možnih lokacij s podatki terenske ocene in fotografijami lokacije;
2) Upload SHP datotek za posamezno lokacijo možne postavitve baraž.
3) Upload ostale dokumentacije za lokacijo (PDF) npr. dovoljenje lastnikov zemljišč za dostop do vodotoka, specifična navodila.
4) Dodajanje drugih komentarjev in omejitev .
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
64
5) Baza omogoča prostorsko pregledovanje lokacij in nanje vezanih podatkov.
V nadaljevanju bo z razvojem projekta omogočeno še dodajanje in povzemanje informacij o:
1) Stanju pretoka voda (vir ARSO) – dinamična povezava s podatkovnimi zbirkami, ki so na razpolago na ARSO.
2) Stanju občutljivih območij (povzemanje iz ARSO) – izpostavljamo občutljiva območja za zajem vode za pitno vodo.
3) Stanju pripravljenosti tehničnih enot in stanju sredstev za intervencijo razlitij naftnih derivatov v vodotoke (disperzanti, pivniki, baraže) na zalogi.
4) Dinamični oceni propagacije (ocena propagacije glede na časovni korak in identifikacija dolvodnih razpoložljivih lokacij zapiranja).
Na ta način se razvija specifični sistem za podporo odločanju, kar je operativni cilj obravnavane naloge.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
Aplikacija Razlitje je bila razvita za namene hitrega odziva v primeru nesreče razlitja naftnih derivatov. Prvotno je namenjena za uporabnike izpostave URSZR - sprejemnikom sporočil v klicnem centru 112. Drugi možni uporabniki aplikacije so lahko tudi opazovalci stanja (registrirani) na terenu, postavljalci baraž, …
Prvi obravnavani sklop je Intervencija. Razdeljen je na štiri sklope: Baražna mesta, Časi potovanja, Pogovor in Simulacija postavitve. Ko pride do izliva naftnih derivatov, se začne pripravljati rešilni scenarij.
7.1.1 Karta baražnih mest
Gumb Baražna mesta odpre okno, kjer so prikazani vsi vodotoki, ki so bili upoštevani v okviru študije. Vrisani so vsi vodotoki, ki so širši od 5 metrov.
Slika 21:Interaktivno okno, ki prikazuje vodotoke
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
66
Na osrednjem interaktivnem oknu je prikazana karta vodotokov (Slika 21). Rumene pike označujejo aktivne vodomerne postaje. Podatki za se osvežujejo na vsakih 5 minut ( narejena je povezava z ARSO – Priloga 3.6). Vodotoki so označeni z modro barvo, smer toka vodotoka označuje puščica. Označena je tudi začetna točka vodotoka. Na razpolago je tudi funkcija Išči - omogoča hitro iskanje želenega vodotoka. Okno na desni strani (Slika 22) ima tri zavihke: Baraže, Časi potovanja in Pogovor.
Slika 22: Okno z zavihki: Baraže, Časi potovanja in Pogovor
Zavihek Baraže prikazuje število možnih postavitev baraž za gledani odsek. Najbolj primerno mesto za postavitev baraže je označeno z rdečo piko. Manj pomembne lokacije za postavitev baraž so označene z zeleno piko. Rumena pika označuje vodomerno mesto na gledanem odseku. Mesto za postavitev baraže ima svojo ID številko, informacijo o trenutni kategoriji pretoka, o splošni oceni primernosti mesta za postavitev baraže in o dostopu na lokaciji Pretoki v vodotoki so kategorizirani v 5 razredov (1 je najnižji pretok, 5 predstavlja najvišji pretok) na podlagi izdelane statistike za posamezen vodotok. Splošna ocena o primernosti mesta za postavitev baraže je označena z zvezdicami. 5 zvezdic pomeni, da je mesto zelo primerno za postavitev baraže, 1 zvezdica pomeni, da je mesto manj primerno za postavitev baraže. Ocena o dostopnosti mesta za postavitev baraže je označena z zvezdicami. 5 zvezdic pomeni, da je mesto zelo dobro dostopno za postavitev baraže, 1 zvezdica pomeni, da je mesto slabše dostopno.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
67
Vrstica Več... odpre novo okno, kjer so na razpolago dodatne informacije o izbranem Baražnem mestu (Slika 23). Za izbrano baražno mesto je navedena pristojnost izpostave, pristojnost GEŠP in pristojni PGD. Navedena je splošna ocena o primernosti za postavitev baraže in ocena dostopa. Pri oceni dostopa so navedene ocene za dostop s tovornjakom, osebnim avtomobilom in možnost dostopa s čolnom. Opis primernosti dostopa je klasificiran v tri razrede: slab, srednje dober in dober. Izpiše se podatek o trenutni kategoriji pretoka. Trenutna kategorija pretoka je vezana na referenčno postajo, ki je dodeljena gledanemu odseku. Podatki o pretokih se avtomatsko posodabljajo na 5 minut (narejena je povezava s spletno stranjo ARSO). V primeru, da je pretok večji od kategorije 5, namestitev baraž ni priporočljiva. Navedena je tudi referenčna vodomerna postaja, za katero si lahko ogledamo informacije o trenutnem pretoku in pa temperaturi vode – za 1 dan, 7 dni in 30 dni.
Slika 23: Dodatne informacije o izbranem mestu za postavitev baraže
7.1.2 Časi potovanja
Zavihek Časi potovanja podaja informacijo o ocenjenem času potovanja, ki ga potrebuje madež naftnih derivatov, da prepotuje razdaljo od začetne točke odseka do končne točke odseka. Vse vodotoke, ki so širši od 5 metrov, smo sistematično razdelili na odseke (Priloga 3.1 in Priloga 3.14). Error! Reference source not found.Za izbrani odsek imamo informacijo o
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
68
kategoriji pretoka, informacijo o ocenjenem pretoku in ocenjeni čas potovanja madeža naftnih derivatov. Ocenjeni čas potovanja naftnega madeža pomeni, da pride do izliva na začetni točki odseka ter kdaj pride do končne točke odseka.
Če na koncu gledanega odseka odseka ni možnosti postavitve baraže in jo je potrebno postaviti nižje dolvodno (npr. do izliva je prišlo na začetni točki, ki je označena z rdečim kvadratom, baraža bo pa postavljena na točki, ki je označena z rumenim kvadratom(Slika 24)), potem dobimo čas potovanja oljnega madeža kot vsoto obeh ocenjenih potovalnih časov:
tcel = t1odsek+ t2odsek
Slika 24:Prikaz izračuna potovanja madeža čez dva odseka
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
69
7.1.3 Pogovor
Zavihek Pogovor ima dve nalogi. Prva naloga je, da so vsi uporabniki naenkrat obveščeni o dogodku (npr. razlitje olja iz cisterne, ki se je prevrnila). Druga prednost je pa, da je razviden potek reševalne akcije. Predvideva se, da se bodo vsi pomembni vidiki reševalne akcije na terenu vnesli v aplikacijo, tako da bodo vsi udeleženci na tekočem z informacijami o poteku intervencije. Aplikacija ima dve možnosti prikaza: prikaz zadnjih vnosov obvestil ali pa prikaz obvestil za zadnjih 72 ur.
7.1.4 Simulacija postavitve
V tem sklopu se izvaja izračun za simulacijo postavitve bqaražnega mesta. Prvotna naloga je, da se izračuna število potrebnih baraž ter preveri sile v baražah. Kontrolira se tudi sila v posameznem sidrišču in sila na skupno sidrišče. V primeru nesreče razlitja naftnih derivatov na določeni lokaciji, se izračuna potrebno dolžino baraž in sil v vrvi baražnega sklopa ter sil na sidrišče posameznega sklopa. Ekipa na terenu oceni sledeči vhodni podatkov:
višino potopitve baraže [m],
hitrost vodnega toka [m/s,
širina vodotoka,
število baražnih segmentov preko vodotoka,
širina preklopa med segmenti.
Aplikacija Razlitje izračuna glede na vnesene vhodne podatke sledeče rezultate:
celotno potrebno dolžino baraž,
število baražnih sklopov,
dolžino posameznega sklopa baraž ,
maksimalno silo v vrvi baražnega sklopa,
silo v vrvi baraže zgoraj,
silo na sidrišče posameznega sklopa,
silo na skupno sidrišče,
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
70
silo v vrvi baraže spodaj,
silo na sidrišče posameznega sklopa in
silo na skupno sidrišče.
7.1.5 Zaloge opreme
Sklop Oprema je namenjen vodenju evidence opreme, ki je potrebna za reševanje, po posameznih gasilskih enotah. Opremo smo razdelili na tri sklope: Baraže, Namenska oprema in Potrošna sredstva. V primeru, da aktivirana enota za reševanje, nima vse potrebne opreme za reševanje, aplikacija Razlitje omogoča, da se poišče gasilsko enoto, ki razpolaga z željeno opremo in se jo aktivira za reševanje.
BARAŽE
Sklop Baraže omogoča vodenje evidence o tipih in vrstah baraž, ki so trenutno na razpolago v gasilskih enota. Predvideno je, da se bo baza redno posodabljala. Aplikacija Razlitje nam omogoča iskanje po različnih kriterijih:
leto,
gasilska enota,
vrsta pregrade,
tip pregrade,
skupna dolžina (m),
skupna višina (mm),
nadvodni del (mm)
podvodni del (mm),
material,
natezna trdnost,
dolžina segmenta (m),
spojni elementi,
skupna teža (kg/m),
teža obtežilne verige (kg/m),
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
71
leto nabave,
skladiščenje,
leto zadnje uporabe,
opombe.
NAMENSKA OPREMA
V sklopu Namenska oprema so zbrani podatki o vozilih, plovilih, drobni opremi in ostali opremi, ki so trenutno na razpolago v gasilskih enotah. Predvideno je, da se bo baza redno posodabljala. Aplikacija Razlitje nam omogoča iskanje po različnih kriterijih:
leto,
gasilska enota,
opis opreme,
količina,
tip,
podtip,
enota,
količina enote,
leto nabave,
opombe.
POTROŠNA SREDSTVA
V sklopu Potrošna sredstva so podatki o sredstvih, ki so trenutno na razpolago v gasilskih enotah. Predvideno je, da se bo baza redno posodabljala:
pivnikih,
disperzantih,
kosmičih,
vpojnem granulatu,
vpojnem posipnem materialu,
absorberjih,
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
72
vpojnih pregradah (črevesa) za omejevanje širjenja in vpijanja naftnih derivatov in
organskem mahu.
Aplikacija Razlitje nam omogoča iskanje po različnih kriterijih:
leto,
gasilska enota,
tip,
opis,
enota,
skupaj količina [m].
7.1.6 Letno poročanje
Aplikacija Razlitje omogoča, da vsak posamezni GEŠP poroča informacije o dogodkih, o zalogi namenske opreme ter potrošnih sredstev. Omogočeno je, da se informacije o zalogah posodobijo večkrat letno.
V sklopu Poročanje imamo na razpolago tri možnosti: Moje poročanje, Status poročanja in Klasifikacije.
Po kliku na gumb Moje poročanje,izberemo ustrezno gasilsko društvo. Na razpolago imamo gumbe:
Navodila za poročanje
Primeri vzorčnih datotek
Pošiljanje tabel
V navodilih za poročanje so informacije o obliki dokumenta za poročanje. Na razpolago je tudi možnost prenosa kot Word dokument(Slika 25). Za lažjo uporabo so tudi na voljo primeri vzorčnih datotek. Po kliku na gumb pošiljanje tabel se nam odpre okno (Slika 27), iz katerega je razvidna tudi zgodovina dosedanjega poročanja. Vnešena tabela mora biti pripravljena v obliki excelove datoteke. Izberemo tip datoteke, ki bo vnesen: Dostop, Namenska oprema, Potrošna sredstva, Baraže ali Lokacije postavitve. Naslednji korak ima dve možnosti. Prva možnost je da datoteko naložimo v aplikacijo Razlitje s pomočjo gumba Izberi datoteko. Druga možnost je, da prekopiramo podatke iz Excelove datoteke v prikazano okence in pošljemo želene informacije s klikom na gumb Send.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
73
Slika 25: Primer poročila
Slika 26: Vzorčno okno za pošiljanje preglednice o zalogah, ki so na razpolago
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
74
Slika 27: Prikaz okna za pošiljanje preglednic
Gumb Status poročanja nam omogoča vpogled v več različnih baz (baza baražnih mest, baza o možnosti dostopa, baza o zalogi namenske opreme in baza o zalogi potrošnih sredstev) ter datum, kdaj so bile nazadnje posodobljene. Predvideno je, da se bodo baze posodabljale s strani GEŠPov večkrat letno.
Gumb Klasifikacija nam prikaže standardizacijo (šifre), ki so določene za Potrošni material, Opremo in Tipologijo (Slika 28).
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
75
Slika 28: Primer prikaza klasifikacije za Potrošni material.
7.2 OPIS DELOVANJA KLJUČNIH DELOV APLIKACIJE
V sledečih poglavjih je opisano delovanje ključnih delov aplikacije ter metodologija izdelave strokovnih podlag za delovanje aplikacije.
7.2.1 Izdelava rečnih odsekov
Izhodišče za postavitev rečne mreže za aplikacijo Razlitje je bila rečna mreža v merilu 1:25.000, ki je prikazana na Slika 29. Iz celotne rečne mreže so bili ročno izločeni odseki, ki so ožji od 5 m. narejeno je bilo ročno umerjanje mreže in določitev smeri toka. Naslednji korak je bila izdelava omrežja - ˝Network˝. V tem koraku je bilo potrebno mrežo topološko urediti, kar pomeni, da je bilo preverjeno ujemanje vsakega odseka z vsakim naslednjim odsekom. Če je prišlo do odstopanj v stikanju, so bila odstopanja ročno korigirana na nove ujemajoče se vrednosti. Identifikacija vseh vodotokov je bila narejena ročno s pomočjo zemljevida. Višinske točke začetka in konca odsekov so bile pripisane iz javnih baz GURSa (DMV 12.5). Na podlagi višinskih točk so bile določene dolžine in padci odsekov vodotokov. Širine odsekov vodotoka so bile določene ročno. Širina vodotoka je bila kombinirana – določene sta bili dve vrednosti širine večja širina za večji pretok in manjša širina za manjši pretok vodotoka. Manningov koeficient trenja, ki je eden izmed dejavnikov, ki vpliva na hitrost potovanja madeža naftnih derivatov,je za vse odseke vodotokov je bil določen ročno ( Priloga 3.7). Ročno so bili določeni tudi drugi podatki (Priloga 3.7), ki so bili potrebni za izračun z 1D propagacije madeža.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
76
Slika 29: Nefiltrirana rečna mreža v merilu 1:25.000
7.2.2 Obdelava statistike vodomernih postaj uparjanje podatkov z odsekom
ARSO ima 214 aktivnih in neaktivnih merilnih postaj. Trenutno je 48 aktivnih avtomatskih merilnih postaj, katerih podatki se redno obnavljajo na spletu (Slika 30). V aplikaciji Razlitje se v 5 minutnih intervalih osvežujejo podatki za vse aktivne avtomatske merilne postaje (Slika 31).
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
77
Slika 30: Prikaz: ARSO avtomatske merilne postaje
Slika 31:Prikaz: Aplikacija Razlitje avtomatske merilne postaje
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
78
Raziskava je zajela 190 aktivnih postaj, ki imajo narejeno statististično obdelavo izmerjenih podatkov (Slika 32) na spletni strani ARSO. Upoštevana je bila statistika za celotno merjeno časovno obdobje, ki je bilo na razpolago za posamezno merilno postajo. Izveden je bil pregled filtrirane rečne mreže in vsakemu odseku se je pripisalo referenčno merilno mesto. Iz statistike so bili izbrani za vsako merilno mesto ključni pretoki: Qnp, Qs in Qvp.
Qnp najmanjši pretok - konica
Qs srednji pretok
Qvp največji pretok - konica
Referenčni pretok za posamezen odsek je izračunan po enačbi:
k0, k1, k2, k3, k4 vplivni faktorji za posamezno merilno mesto
ID_MM_0..._4 identifikacijska številka merilnega mesta (določen s strani ARSO)
n ocenjeni konstantni pretok, nepovezan z merilnimi mesti
Enačba je bila prilagojena za vsak posamezni rečni odsek posebej.
Vsak odsek ima definiranih 5 kategorij v katerih se nanaša trenutni pretok. Statistično določeni pretoki Qnp, Qs in Qvp predstavljajo kategorije 1, 3 in 5 v razdelku kategorije pretokov, ki je v aplikaciji Razlitje. Mejne vrednosti pretoka za kategorije 2 in 4 smo dobili s pomočjo interpolacije vrednosti pretokov 1, 3 in 5.
Naslednji korak, ki je bil pomemben za uspešno impliciranje aplikacije, je bila povezava ažuriranih podatkov z posameznimi rečnimi odseki. Aktivnih merilnih mest je trenutno 48. ponovno je bilo ročno pregledati filtrirano rečno mrežo in vse odseke in nato vsem odsekom določiti referenčno merilno mesto, ki je najbližje obravnavanemu rečnemu odseku. Na podlagi redno ažuriranih podatkov (Priloga 3.6) se predpostavi, da je kategorija pretoka na izbranem odseku enaka kot je kategorija pretoka na merilnem mestu, ki pripada izbranemu rečnemu odseku.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
79
Slika 32: Primer statistične obdelave izmerjenih podatkov izbranega merilnega mesta
7.2.3 Povezava aplikacije Razlitje z ARSO spletnimi stranmi
Glavna naloga aplikacije Razlitje je napovedovanje časa propagacije madeža naftnih derivatov. Za doseg tega cilja je bilo potrebno rešiti problem ažuriranja dostopnih podatkov. To je bilo rešeno z avtomatično povezavo na zadnje podatke samodejnih hidroloških postaj, ki so na razpolago na spletnih straneh ARSO. Povezava se izvaja preko standardnih XML spletnih servisov, saj se običajno pri prenovi spletnih strani XML spletni servisi redkeje spreminjajo in takšna izvedba predstavlja stabilnejše delovno okolje. Podatki, za vse postavljene in delujoče samodejne hidrološke postaje, se na spletni strani ARSO obnavljajo na vsakih 5 minut.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
80
Slika 33: Shematični prikaz osveževanja aktualnih podatkov o pretokih s strežnikov Agencije RS za okolje.
Platforma aplikacije je internetni strežnik (Microsoft IIS (vsaj verzija 6)). Sama aplikacija je razdeljena na tri ločene sklope:
1. Internetna aplikacija
ASP.NET (vsaj verzija 4.0)
2. Baza za shranjevanje podatkov
Microsoft SQL Server (vsaj verzija 2000)
3. Aplikacija za proženje prenosa
Skript v Linux CRON ali Windows Task Scheduler
Aplikacija podpira shranjevanje trenutnih vrednosti pretokov, ki se osvežujejo z ARSO spletnih strani http://www.arso.gov.si/xml/vode/hidro_podatki_zadnji.xml. Struktura XML je prikazana v prilogi 3.6.
Pomembni parametri, ki se prenašajo in osvežujejo na 5 minut:
Aplikacija Razlitje ima v sklopu Baražna mesta možnost klika na vrstico Več... . Na tem mestu je narejena povezava na ARSO spletne strani, kjer so za izbrano merilno mesto (npr. http://www.arso.gov.si/vode/podatki/amp/H54_1.sl.png ) izrisani hidrogrami za 1 dan, 7 dni in 30 dni (Slika 35: Prikaz hidrograma za izbrano merilno mesto na spletni strani ARSOSlika 35).
Strežnik mora prožiti naslednjo spletnih stran na vsakih 5 minut:
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
82
Slika 35: Prikaz hidrograma za izbrano merilno mesto na spletni strani ARSO
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
83
Slika 36: Shematični prikaz tabel v bazi Razlitje
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
84
7.2.4 Integracija rezultatov v aplikacijo Razlitje
Pri določitvi ocenjenega časa propagacije se naslanjamo na več različnih baz, ki so del aplikacije Razlitje (Slika 37).
Slika 37: Shematični prikaz integracije rezultatov
Pri določanju ocenjenega časa propagacije izhajamo iz meritve pretoka na izbranem odseku. Izbrani odsek ima določeno referenčno postajo. Glede na kategorijo pretoka, ki je določena za referenčno postajo, se v bazi referenčnih postaj odsek določi referenčna kategorija pretoka za izbrani odsek. Ko je znan podatek o referenčni kategoriji odseka, preverimo v bazi statičnih pretokov v katero kategorizacijo spada pretok za posamezni odsek. Podatek o
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
85
kategoriji pretoka za posamezni odsek je potrebna, da lahko v predpripravljeni bazi rezultatov (rezultati pridobljeni s programom Siporek), odčitamo ocenjeni čas propagacije za izbrani odsek.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
86
8 SKLOP – TESTIRANJE SCENARIJEV UKREPANJA Scenariji ukrepanja so bili v celoti testiranje v okviru vaje Baraže Bled 2012.
8.1 IZHODIŠČE VAJE BARAŽE BLED 2012
Vaja se je pripravila in izvedla na podlagi predpostavke, da se je na regionalni cesti Bled – Bohinjska Bistrica na območju soteske zgodila nesreča cisterne s kurilnim oljem, posledično je prišlo do izlitja približno 10.000 l kurilnega olja v reko Savo Bohinjko. Oljni madež je s tokom vode potoval in se širil dolvodno po vodotoku.
Na podlagi podatkov o vrsti in količini nevarne snovi ter podatkov o trenutnem pretoku reke Save Bohinjke in izračunu teoretičnega modela hitrosti širjenja madeža z uporabo aplikacije »Razlitje«, upoštevaje čas za izvedbo zahtevnega manevra, se je poveljnik PGD Bled odločil, da bo skupaj s koncesionarji VGP Drava Ptuj postavil baraže z namenom lovljenja ter čiščenja nevarne snovi iz vodotoka ter ustrezno prečrpavališče onesnažene vode.
8.2 NAMEN IN CILJ VAJE
Namen in cilj vaje je bil v rokovanju oz. urjenju učinkovite uporabe vodnih baraž ob razlitju naftnih derivatov v reko Savo Bohinjko ter preverjanje uporabnosti rešitev v novi aplikaciji »Razlitje«, ki bo po zaključku razvojno raziskovalne naloge »Študija učinkovite uporabe zaščitnih vodnih baraž za podporo interventnega ukrepanja ob nesreči s posledico nenadnega onesnaženja celinskih voda z nafto, njenimi derivati in kemijsko podobnimi snovmi in predlog rešitev spremljanja širjenja onesnaženja celinskih voda« - OCV” prešla v operativno uporabo centrov za obveščanje in gasilskih enot širšega pomena s koncesijo za posredovanje ob nesrečah z nevarnimi snovmi.
Glavni poudarek na vaji je bil namenjen preizkušanju možnih načinov uporabe plavajočih vodnih pregrad oz. vodnih baraž na reki Savi ob povečanem pretoku, ugotovitvi ustreznosti predvidene lokacije, usposabljanju za pritrjevanje in sidranje baraž ter merjenju sil, ki delujejo na baraže v tekočih vodah.
Z vajo »BARAŽE BLED 2012« je Izpostava URSZR Kranj tudi preveriti in vzdrževati operativno usposobljenost predvsem gasilskih enot širšega pomena s koncesijo za posredovanje ob nesrečah z nevarnimi snovmi ter koncesionarja za posredovanje ob nesrečah z nevarnimi snovmi na vodotokih VGP Drava Ptuj. V vaji so se preverjale tudi operativne zmogljivosti drugih sil za zaščito, reševanje in pomoč, ki lahko nudijo podporo ob velikih nesrečah z nevarnimi snovmi na vodotokih.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
87
8.3 IZBOR MOŽNIH LOKACIJ
- Lokaciji izbrani na podlagi aplikacije Razlitje
Slika 38: Možne lokacije glede na aplikacijo Razlitje
Slika 39: Možni lokaciji vaje: 1: pri mostu čez Savo Bohinjko pri naselju Selo pri Bledu - Log ali 2: gorvodno od mostu pri naselju Bodešče
2
1
1
2
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
88
3.1 Ogled lokacij
Lokacija 1: Selo pri Bledu, dne 30.10.2012, hitrost cca 1,0 m/s ter z dne 22.08.2012, hitrost < 0,5 m/s
Lokacija 2: Gorvodno od mostu Bodešče, v levem kotu vidno naše »sidrišče«, pogled dolvodno v meri toka
8.4 DATUM IZVEDBE VAJE, VREMENSKE RAZMERE, STANJE VODOTOKA, LOKACIJA VADBE
Lokacija vaje: gorvodno nad Bodeščem, t.j. lokacija 2
Dostop do lokacije: dostopne poti preplavljene, tako da je bil dostop težaven, za posamezna vozila tudi onemogočen
Stanje vodotoka: pretoki povečani, glej spodnje grafe
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
89
hitrost vode: Hitrost vode v zgornjem sloju v profilu v.p. Bodešče pri pretoku okrog 150 m3/s je znašala med 2.4 in 2.7 m/s, podatek pridobljen s stani ARSO Ljubljana,
Pogoji dela: zaradi dežja in nizkih temperatur težavni in neugodni.
Pogled na lokacijo vaje: povečan vodostaj, na posameznih delih je že prihajalo do razlivanja vode
Slika 40: Vodostaj in pretok v obdobju od 11.11. 2012 do 06.12.2012
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
90
Slika 41: Pretok v času izvedbe vaje: 150 m3/s, hitrost toka vode: cca 2,5 m/s
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
91
8.5 SODELUJOČI NA VAJI
ZŠ: Opis Število
1. PGD BLED 6
2. VGP DRAVA PTUJ 8
3. Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo 4
4. RC Jamarska reševalna služba Kranj 4
5. Podvodna reševalna služba RP BLED 2
6. Ekipa CZ za reševanje na vodi in iz vode Gorenjske regije 4
7. Enota za postavitev zasilnih prebivališč Zveze tabornikov Mestne občine Kranj
4
8. Poveljnik in Štab CZ za Gorenjsko 4
9. Poveljnik in Štab CZ občine Bled 2
10. Policijska uprava Kranj 1
11. ARSO, Oddelek za območje zgornje Save 1
12. ReCO Kranj 2
13. Izpostava URSZR Kranj 2
SKUPAJ 44
Ostali sodelujoči:
1. URSZR 5
2. Predstavniki GEŠP, opazovalci, ocenjevalci 10
3. Gosti in mediji 5
4. SKUPAJ 20
VSEH SKUPAJ: 64
Razen operativnih ekip, ki so bile zadolžene za postavitev baraž, je poveljnik PGD Bled zaprosil ReCO Kranj za aktiviranje regijske Ekipe CZ za reševanja na vodi in iz vode, ki je razpolagala s čolnom namenjenim plovbi po tekočih vodah, zaradi zagotavljanja varnosti reševalcev pa je zahteval aktiviranje jamarskih reševalcev, ki bi naj čez reko napeljali varnostno vrv ter dodatnih podvodnih reševalcev, ki so skrbeli za varnost udeležencev intervencije. Zaradi vremenskih razmer, nizkih temperatur in napornega dela v vodi je Poveljnik CZ za Gorenjsko aktiviral še Enoto za postavitev zasilnih bivališč Zveze tabornikov
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
92
MO Kranj, ki je na mestu intervencije postavila ogrevan šotor in zagotovila tople napitke zaradi preprečevanja podhladitve.
8.6 AKTIVNOSTI VGP DRAVE PTUJ
VGP Drava Ptuj bi naj na vaji sodelovala pri sledečih aktivnostih:
- pri pripravi, nameščanju in pospravljanju zaščitnih plavajočih pregrad za potrebe omejevanja onesnaženja izlitih naftnih derivatov na površini Save Bohinjke na izbrani lokaciji;
- po postavitvi vodnih pregrad predstavitev in prikaz odstranjevanja onesnaženja z vodne gladine s pomočjo oljnega posnemalca;
- pri izvedbi zgoraj navedenih aktivnosti bi bili vključen tudi GEŠP, t.j. PGD Bled.
VGP Drava Ptuj je kot izvajalec obvezne državne gospodarske javne službe Čiščenje gladine celinskih voda ter preprečevanje onesnaževanja vodnih in priobalnih zemljišč celinskih voda na celotnem območju R Slovenije v primeru izrednega onesnaženja zaradi naravne ali druge nesreče želela preveriti uporabnost namenske opreme in naprav kot tudi aktivno sodelovanje z ostalimi službami, pristojnimi za ukrepanje v primerih tovrstnih onesnaženj, predvsem sodelovanje z GEŠP, to je PGD Bled.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
93
8.7 IZVEDBA VAJE
Za potrebe vaje je VGP Drava Ptuj zagotovila ekipo 6 operativnih delavcev.
Za potrebe izvedbe vaje je bila s strani VGP Drave Ptuj na lokacijo izvedbe vaje Bodešče prepeljana naslednja oprema:
- tovorno vozilo - šasija s podaljšano kabino IVECO Daily 35C13D (6+1) - kombinirano namensko vozilo za prevoz delavcev ter z nadgradnjo z vgrajeno specialno namensko osnovno opremo, agtregatom, črpalkami in z razsvetljavo,
- dostavno tovorno vozilo hiap, nosilnosti do 5000 kg, za prevoz in nakladanje oz. razkladanje opreme,
- delovni motorni čoln – gumenjak z izvenkrmnim motorjem, s prikolico za prevoz ter z vso potrebno opremo,
- manjši prenosljivi delovni napihljivi čoln z izvenkrmnim motorjem,
- plavajoče, toge, hitropostavljive pregrade za celinske vode, tip Savatech PB250, višine 250 mm, v skupni dolžini 230 m iz PVC materiala, prevlečenega s PU materialom, segmenti: 3 m, 5 m in 10 m,
- plavajoče, toge, hitropostavljive pregrade za celinske vode, tip VikoFleks Boom 350, Vikoma, višine 350 mm, v skupni dolžini 200 m iz PVC materiala, prevlečenega s PU materialom, segmenti: 10 m,
- prenosni, hitropostavljivi bazen, volumna 3 m3,
- oprema za postavitev pregrad (zaključni elementi za pritrjevanje na brežino oz. na sidrišča, sidrni kompleti, špage,..),
- razna vpojna sredstva (pivniki, vpojne pregrade,…).
-
Fotografije z vaje:
Slika 1: Na dan vaje je deževalo, dostopne poti preplavljene, tako je bilo možno na samo brežino vodotoka prepeljati le del opreme
Slika 2: Za vajo smo se kljub ugotovitvam, da so hitrosti toka vode večje od 1,5 m/s, odločili, da bomo preskusili obnašanje pregrade tipa Vikoma 350 (150-200)
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
94
Slika 3: Sidrišča za brežino Slika 4: Sidrni kompleti za sidranje v sami strugi vodotoka
Slika 5: Merila oprema za meritev delovanja sil na pregrade
Slika 6: Pomembna ugotovitev z vaje: nastavljanje pregrad na večjih vodotokih (Sava, Drava, Mura, Soča, Krka,..) nikoli brez potapljačev
Slika 7: Ugotovitev: pregrad pri hitrostih, večjih od 1,5 m/s (navaja jih tudi vsa strokovna literatura in razni predpisi), ni možno nastavljati
Slika 8: Vedno dobrodošla pomoč drugih služb, ki so se pripravljene vključiti v tozadevne dogodke
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
95
8.8 UGOTOVITVE Z VAJE
- izbor lokacije; v praksi najbolj verjetne lokacije možne postavitve baraž terensko obdelati, fotografirati, jih okarakterizirati, spremljati stanje ob različnih vodostajih in možnost izvedbe ukrepov, dostopnost do lokacije, v naboru možnih lokacij bi morali terensko obdelane lokacije označiti z drugačno barvo;
- glede na povečani pretok in visoki vodostaj Save Bohinjke ter hitrosti toka vode, ki so bile večje od 1,5 m/s, t.j. od hitrosti, pri katerih je v praksi še možno pod določenimi pogoji učinkovito postaviti plavajoče pregrade na vodotoku, na vaji ni bilo možno nastaviti plavajočih vodnih pregrad,
- pri postavljanju vedno poskrbeti za maksimalno varnost sodelujočih – vključitev služb za reševanje na vodi in z vode,
- načrtovati redno usposabljanje ekip za rokovanje s plavajočimi pregradami in z namensko opremo na različni vodotokih na območju RS, predvsem na kritičnih lokacijah,
- glede na izvedene vaje na določenih lokacijah pripraviti scenarije ukrepanj – izbor pregrad, sidrišč, fotografski material,… in sicer v sodelovanju s pristojnimi službami ob upoštevanju zlatega pravila – KDO – KAJ – KAKO – KDAJ,
- okrepiti sodelovanje z GEŠP na območju RS, - …
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
96
9 ZAKLJUČEK
Razvoj projekta in obdelava vsebin sledi logičnemu razvoju sistemov za podporo odločanju, kjer se v prvem koraku prepoznava stanje in viri nevarnosti, v naslednjem koraku predvideva različne scenarije možnega razvoja dogodkov in v zadnjem koraku predvidi orodja za čim bolj učinkovito implementacijo in koordinacijo sil s katerimi se izvajajo ukrepi.
Na področju postavljanja baraž so tako v nalogi obdelane naslednje vsebine:
- Viri možnih onesnaženj – razlitja naftnih derivatov v vodotoke,
- Sil zaščite in reševanja in njihova oprema za preprečevanje širjenja naftnih derivatov,
- Postopki ukrepanja z vidika postavljanja baraž na vodotoke,
- Napovedovanje razvoja dogodkov (enodimenzijsko in trodimenzijsko modeliranje propagacije toka in onesnaženja).
Da bi izdelane vsebine čim bolj povezali in jih približali končnemu uporabniku – enotam sil zaščite in reševanja smo:
- Razvili in testirali internet aplikacijo, ki deluje kot povezovalni element med fazo načrtovanja in pripravljenosti (planning, preparedness) in fazo interventnega odziva, ko se orodje pretvori v sistem za podporo odločanju. V takem primeru vsi zbrani podatki služijo temu, da ima odločevalec v kratkem času dostopne ustrezne informacije na podlagi katerih lahko sprejme pravilne odločitve. Aplikacija tako povezuje vse ključne potrebne elemente:
o Možne lokacije za postavljanje baraž na vodotokih s širokim naborom podatkov o njih;
o Zbrane podatke o najpomembnejših virih onesnaženj;
o Zbrane podatke o razpoložljivi opremi za preprečevanje onesnaženj;
Sama aplikacija poleg hitrega dostopa omogoča tudi vzdrževanje vsebin, ki so bile razvite v okviru projekta in na ta način ustrezno kapitalizacijo rezultatov projekta v daljšem časovnem obdobju.
- Navedene vsebine smo tudi praktično preverili na vaji Baraže 2012, ki je bila terenska vaja s katero so se preverili praktični postopki na terenu z vsebinami, ki so bile razvite v okviru samega projekta.
9.1.1 Usmeritve za nadaljnje delo
V okviru projekta smo uspešno izvedli zastavljene naloge in razvili orodje, ki omogoča vzdrževanje podatkovnih vsebin in hiter dostop do njih v primeru samega razlitja naftnih derivatov v vode.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
97
Usmeritve za nadaljnje delo, ki jih priporočamo naročniku so:
- Delo na stalnem vzdrževanju vsebin sistema za hiter odziv (Rapid Response System - RRS) – sistem, kot je sestavljen v kompleksno celoto povezuje številne podatke, ki omogočajo bistveno izboljšani odziv enot zaščite ni reševanja ter izvajalca javne službe varstva voda. Ta prednost pa prinaša s seboj tudi potrebo po vzdrževanju aplikacije in podatkov v njej, saj bodo uporabniki dejansko učinkovito uporabljali razvito strukturo (RRS) le v primeru, da bodo prepričani v kakovost podatkov v njej in učinkovitost njenega delovanja.
- Delo na stalnem usposabljanju uporabnikov sistema za hiter odziv – glede na relativno omejenost števila dogodkov pri katerih bi se sistem za hiter odziv dejansko uporabljal (glede na statistiko pojavov onesnaženja na večjih vodotokih ocenjujemo da okvirno 20-krat na leto), je mogoče predvidevati, da bodo uporabniki (GEŠP-i, koncesionirani izvajalec javne službe) le redko dejansko odprli aplikacijo in postali z njo domači. Zato je potrebno redno izvajati postopke usposabljanja pri rabi aplikacije in vzdrževanju podatkov v njej.
- Mednarodno, predvsem čezmejno sodelovanje na področju upravljanja sistema za hiter odziv na razlitje naftnih derivatov v vodotoke čezmejnega značaja – razvit sistem je vzpostavljen za podporo odločanju in spremljanju interventnih procesov na področju razlitja naftnih derivatov na ozemlju Republike Slovenije. Glede na to, da vodotoki ne poznajo državnih meja in glede na to, da so v RS praktično vsi vodotoki (razen vodotokov obalnega morja) čezmejnega značaja je potrebno procese ukrepanja uskladiti tudi v čezmejnem okviru. Za ukrepanja na povodju mednarodnih oz. čezmejnih vodotokov obstajajo že uveljavljeni protokoli oziroma delovne skupine (npr. Accident Prevention and Control Expert Group - APC/EG) na povodju reke Donave. Navedene skupine bi bilo potrebno aktivno vključiti oziroma seznaniti z obstojem sistema, kar bi povečalo njegovo učinkovitost in uporabnost tudi v čezmejnem okviru.
Poleg opredeljene vsebine smo v okviru razvojnega dela vzpostavili stik z inštitucijo, ki razvija sisteme za on-line monitoring razlitja naftnih derivatov. (Dr. Nikolay R. Mashyanov, Lumex-marketing LLC, 70/2 prospect Obuhovskoy Oborony, 192029 St. Petersburg RUSSIA). Z navedenim podjetjem se dogovarjamo o sistemu za on-line spremljanje onesnaženj z naftnimi derivati, ki bi bil nameščen nekje na območju zajezbe HE Vrhovo, saj navedena lokacija pokriva velik del potencialnih virov onesnaženja z naftnimi derivati v Republiki Sloveniji (območje Savinje, zgornje in srednje Save). CRAB detektor sloni na principu delovanja z optičnim skeniranjem vodne povšine z vertikalno divergiranim svetlobnim snopom. Zaznava razliko med odbojem svetlobe brez oljne plasti in z oljno plastjo na površini. Karakteristike, ki so vplivale na prepoznavo in vzpostavitev stika so:
- zaznavanje oljnega madeža na lokaciji brez vzorčevanja,
- zaznavanje madežev v debelini sloja večji od 0,5 mikrona,
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
98
- majhna interferenca z valovi na vodni površini,
- majhna interferenca z ostalimi svetlobnimi viri.
Navedena merilna naprava ni predvidena v samem projektu zato bomo skušali najti vire za nakup naprave kje drugje. Vendarle menimo, da bi se s tovrstnim monitoringom sistem nadzora in ukrepanja v primeru razlitja naftnih derivatov izrazito izboljšal in zaključil. Tovrstne naprave so velikega pomena predvsem za identifikacijo stanj in statistiko razlitij,
poleg tega pa tudi za prepoznavo stanj na čezmejnih profilih vodotokov, kjer je potrebno še pozornejše ugotavljanje stanj.
Tekom izvajanja naloge se je poleg sistema postavljanja zapornih elementov (baraž) izpostavilo tudi vprašanje disperzantov (npr. komercialni proizvod BIOVERSAL) za potrebe sanacije in omejevanja posledic razlitja naftnih derivatov. Glede na opravljane razprave in strokovno analizo področja je mogoče ugotoviti, da v RS področje uporabe disperzantov še ni pravno urejeno. Navedeno izpostavljamo tudi v presojo naročniku, saj na podlagi opravljenih pogovorov ugotavljamo, da v RS obstajajo različne prakse in pristopi k uporabi disperzantov brez enoličnih pravil.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
99
10 LITERATURA
Fischer, H., List, E., Koh, R., Imberger, J., Brooks, N. (1979): Mixing in Inland and Coastal Waters. Academic Press, Inc.
Mackay, D., Paterson, S., Nadeau, S. (1980): Calculation of the evaporation rate of volatile liquids. Proceedings of the 1980 National Conference on Control of Hazardous Material Spills, Louisville, Kentucky, maj 1980, str. 361-368.
Shen, H., Yapa, P., Wang, D. in Yang, X. (1991): A Mathematical Model for Oil Slick Transport and Mixing in Rivers. Tech. report No. 91-1, Dept. of Civil and Environmental Engineering, Clarkson University, Potsdam, NY13699-5710.
Spill Analysis Workstation (1993): SAW, Version 2.0 - Technical Description in User Guide. Danish Hydraulic Institute and Water Quality Institute, Hørsholm, Danska.
Širca, A., Rajar, R., Četina, M. (1994): SIPOREK – program za hitro oceno onesnaženja v vodotokih ob morebitnih razlitjih. Mišičev vodarski dan, Maribor, Zbornik del, 1994.
The On-Scene Spill Model (1984): OSSM - NOAA Technical Memorandum NOS OMA 12, NOAA, National Ocean Service, Rockville, Maryland, ZDA.
ARSO, Atlas okolja. Dostopno na spletu: http://gis.arso.gov.si/atlasokolja
Brunner, G.W. 2008a. HEC-RAS, River Analysis System Hydraulics Reference Manual. California, US Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center (HEC): 411 str.
Brunner, G.W. 2008b. HEC-RAS, River Analysis System User´s Manual. California, US Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center (HEC): 733 str.
Dyhouse, G., Hatchett, J. in Benn, J. 2003. Floodplain Modeling Using HEC-RAS. Conneticut, Haestad Methods: 659 str. Dostopno na spletu:
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
100
Geopedia. Dostopno na spletu: http://www.geopedia.si/
O'brien, J. 2007a. FLO-2D Users Manual. Arizona, Software, Inc. & Riada Engineering, Inc.: 87 str.
O'brien, J. 2007b. FLO-2D Data Input Manual. Arizona, Software, Inc. & Riada Engineering, Inc.: 163 str.
Osnovna odvodnja polja Podvogrsko - idejna zasnova - Nivo Podjetje za urejanje vodotokov 1983, št. projekta 731/83
Pravilnik o metodologiji za določanje območij, ogroženih zaradi poplav in z njimi povezane erozije celinskih voda in morja, ter o načinu razvrščanja zemljišč v razrede ogroženosti (UR.l. RS, št. 60/2007). Dostopno na spletu: http://www.uradni-list.si/1/content?id=81148
Sanacija razbremenilnih in zadrževalnih objektov na kanalizacijskem omrežju občine Nova Gorica, naročnik: Vodovodi in kanalizacija Nova Gorica d.d., izdelovalec: HIDROLAB - Matej Uršič s.p., št. projekta: P06-04/09-MT, Šempeter pri Gorici, november 2009
Slikopedia. Dostopno na spletu: http://www.evon.si/slikopedia
Uredba o pogojih in omejitvah za izvajanje dejavnosti in posegov v prostor na območjih ogroženih zaradi poplav in z njimi povezane erozije celinskih voda in morja (Ur.l. RS, št. 89/2008). Dostopno na spletu: http://www.uradni-list.si/1/content?id=88381
Feipeng (2008) – Influiencing factors of Oil slick movement in tidal rivers, Bioinformatics and Biomedical Engineering, 2008. ICBBE 2008. The 2nd International Conference
Guevarra (2010) Managing oil spill risks of transnational onshore pipelines, Society of PEtroleum
Engineers – SPE 129165-PP Owens, E., Taylor, E., and Dickins, D. 2005. Oil Spill Planning Consultancy Services OSRP Final Expert
Response Baku-Tblisi-Ceyhan (BTC) Pipeline Project. Polaris Applied Sciences, Inc. Stewart, T. R. and Leschine, T. M. 1986. Judgement and Analysis in Oil Spill Risk Assessment. Risk
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
101
Directive 2007/2/EC of the European Parliament and of the Council of 14 March 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Information in the European Community (INSPIRE) 14.03.2007
Fischer, H., List, E., Koh, R., Imberger, J., Brooks, N. (1979): Mixing in Inland and Coastal Waters. Academic Press, Inc.
Mackay, D., Paterson, S., Nadeau, S. (1980): Calculation of the evaporation rate of volatile liquids. Proceedings of the 1980 National Conference on Control of Hazardous Material Spills, Louisville, Kentucky, maj 1980, str. 361-368.
Shen, H., Yapa, P., Wang, D. in Yang, X. (1991): A Mathematical Model for Oil Slick Transport and Mixing in Rivers. Tech. report No. 91-1, Dept. of Civil and Environmental Engineering, Clarkson University, Potsdam, NY13699-5710.
Spill Analysis Workstation (1993): SAW, Version 2.0 - Technical Description in User Guide. Danish Hydraulic Institute and Water Quality Institute, Hørsholm, Danska.
Širca, A., Rajar, R., Četina, M. (1994): SIPOREK – program za hitro oceno onesnaženja v vodotokih ob morebitnih razlitjih. Mišičev vodarski dan, Maribor, Zbornik del, 1994.
The On-Scene Spill Model (1984): OSSM - NOAA Technical Memorandum NOS OMA 12, NOAA, National Ocean Service, Rockville, Maryland, ZDA.
ARSO, Atlas okolja. Dostopno na spletu: http://gis.arso.gov.si/atlasokolja
Brunner, G.W. 2008a. HEC-RAS, River Analysis System Hydraulics Reference Manual. California, US Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center (HEC): 411 str.
Brunner, G.W. 2008b. HEC-RAS, River Analysis System User´s Manual. California, US Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center (HEC): 733 str.
Dyhouse, G., Hatchett, J. in Benn, J. 2003. Floodplain Modeling Using HEC-RAS. Conneticut, Haestad Methods: 659 str. Dostopno na spletu:
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
102
O'brien, J. 2007a. FLO-2D Users Manual. Arizona, Software, Inc. & Riada Engineering, Inc.: 87 str.
O'brien, J. 2007b. FLO-2D Data Input Manual. Arizona, Software, Inc. & Riada Engineering, Inc.: 163 str.
Osnovna odvodnja polja Podvogrsko - idejna zasnova - Nivo Podjetje za urejanje vodotokov 1983, št. projekta 731/83
Pravilnik o metodologiji za določanje območij, ogroženih zaradi poplav in z njimi povezane erozije celinskih voda in morja, ter o načinu razvrščanja zemljišč v razrede ogroženosti (UR.l. RS, št. 60/2007). Dostopno na spletu: http://www.uradni-list.si/1/content?id=81148
Sanacija razbremenilnih in zadrževalnih objektov na kanalizacijskem omrežju občine Nova Gorica, naročnik: Vodovodi in kanalizacija Nova Gorica d.d., izdelovalec: HIDROLAB - Matej Uršič s.p., št. projekta: P06-04/09-MT, Šempeter pri Gorici, november 2009
Slikopedia. Dostopno na spletu: http://www.evon.si/slikopedia
Uredba o pogojih in omejitvah za izvajanje dejavnosti in posegov v prostor na območjih ogroženih zaradi poplav in z njimi povezane erozije celinskih voda in morja (Ur.l. RS, št. 89/2008). Dostopno na spletu: http://www.uradni-list.si/1/content?id=88381
Chow VT, 1959: Open-Channel Hydraulics, McGraw-Hill, ISBN 9780070859067.
Fischer H, List E, Koh R, Imberger J, Brooks N, 1979: Mixing in inland and coastal waters. Academic Press Inc.
Mackay D, Paterson S, Nadeau S, 1980: Calculation of the evaporation rate of volatile liquids. V: Proceedings of the 1980 National conference on control of hazardous material spills, Louisville, Kentucky, str. 361-368.
Rajar R, Četina M, Žagar D, Širca A, Steinman F, 1994a: Matematični model za simulacijo širjenja nafte in procesov ob razlitju polutantov v površinskih vodah. Del. 1, Tridemenzionalni model za simulacijo širjenja nafte in polutantov v morju in jezerih. UL FGG, Oddelek za gradbeništvo in geodezijo, Katedra za mehaniko tekočin.
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Študija učinkovite uporabe vodnih baraž- OCV, Končno poročilo
103
Rajar R, Širca A, Četina M, Steinman F, Žagar D, 1994b: Matematični model za simulacijo širjenja nafte in procesov ob razlitju polutantov v površinskih vodah. Del. 2, Enodimenzionalni model za simulacijo širjenja nafte in polutantov v rekah. UL FGG, Oddelek za gradbeništvo in geodezijo, Katedra za mehaniko tekočin.
Rak G, 2006: Uporaba prostorskih podatkov v analizi hidravličnih lastnosti vodotokov. Diplomsko delo, UL FGG, Oddelek za gradbeništvo in geodezijo. Mentor: prof. dr. Steinman F.
Shen H, Yapa P, Wang D, Yang X, 1991: A mathematical model for oil slick transport and mixing in rivers. Tech. Rep. Report No 91-1, Department of Civil and Environmental Engineering, Clarkson University, Potsdam.
Steinman F, 1999: Hidravlika. UL FGG, Oddelek za gradbeništvo in geodezijo, Katedra za mehaniko tekočin.
Širca A, Rajar R, Četina M, 1994: SIPOREK – Program za hitro oceno onesnaženja v vodotokih ob morebitnih razlitjih. Mišičev vodarski dan '94: Ukrepi za varovanje voda pred onesnaženjem, str. 64-69.
Google Zemlja:
http://www.google.com/earth/index.html
Digitalni model višin Geodetske uprave Republike Slovenije: