Geografie v krizovém řízení Toxická havárie na železnici Brno 19. března 2021 Jaromír Kolejka Masarykova univerzita •Aplikovaná geografie Obsah prezentace: •Problematika toxických havárií na komunikacích •Základní faktory šíření kapalného polutantu •Disponibilní relevantní geodata v ČR •Scénář postupu krok za krokem •Perspektivy dalšího zkvalitnění scénáře • Riziko na železnicích v ČR •železnice představují potenciální liniový zdroj znečištění prostředí v případě úniku toxické látky, samo místo případné havárie je však bodovým zdrojem znečištění, •vzhledem k délce železniční sítě, včetně vleček řádově n.10exp.3 km, není možné připravit všechna interpretovaná data pro celou síť. •lze však nachystat scénář, jak data operativně z dostupných databází stáhnout on-line (řadu lze předpřipravit off-line) a podle lokality zakomponovat do standardizovaného postupu na bázi GIS Základní faktory šíření kapalného polutantu v prostředí -reliéf jako hlavní distribuční faktor (sklon, orientace, údolnice) -půdní pokryv (propustnost podle filtračního koeficientu, nasycení vláhou) -geologické podloží (propustnost podle filtračního koeficientu, nasycení vláhou) -využití ploch jako urychlovač nebo překážka pohybu (drsnost povrchu) -samotné vlastnosti polutantu • • • Datové zdroje pro základní faktory šíření kapalného polutantu -Digitální model reliéfu 4. až 5. generace (4G a 5G) – lidarový (laserový) s rozlišením á 5 m horizontálně (eviduje dobře příkopy podél silnic, jímací lokality, detaily terénu s překážkami a n dm vertikálně (Zdroj: ČÚZaK) -Základní geologická mapa ČR G25 a G50 (Zdroj ČGS), nutnost expertní účelové interpretace a reklasifikace obsahu v GIS, lze provést preventivně pro celé území ČR a mít k dispozici k operativnímu použití -Základní půdní mapa ČR 50 (pro zemědělské půdy její odvozeniny až do rozlišení podle BPEJ 5) a její účelové deriváty jako Hydrologické skupiny půd a Retenční kapacita půd (Zdroj VÚMOP) -Využití ploch – základní skupiny land use – seskládání vybraných vrstev geodatabáze ZABAGED (Zdroj ČÚZaK) Datové zdroje 1 Vizualizace digitálního modelu terénu 4. generace Zdroj: ČÚZK Datové zdroje 2 Základní geologická mapa ČR 1:50 000 Zdroj: ČGS C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_geol_zeleznice_obd.bmp Datové zdroje 3 Hydrologické skupiny půd ČR 1:50 000 Zdroj: VÚMOP C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_hsp_zeleznice_obd.bmp Datové zdroje 4 Retenční vodní kapacita půd ČR 1:50 000 Zdroj: VÚMOP C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_rvk_zeleznice_obd.bmp Datové zdroje 5 Využití ploch: Vybrané vrstvy geodatabáze ZABAGED 1:10 000. Zdroj: ČÚZK Scénář podpory zásahu v terénu •Scénář vychází z teritoriální analýzy rizika šíření kapalného polutantu (obecně, bez specifikace typu polutantu) a operativní aplikace geografických dat a znalostí v čase havárie na železnici •Tomu odpovídají dva realizační bloky: •- Přípravný spojený s analýzou rizika •- Operativní využívající hodnocení území podle dlouhodobé rizikovosti a aktuálních podmínek v místě události • Přípravný blok – hodnocení dlouhodobých parametrů území z hlediska potenciálního šíření kapalného polutantů a dostupnosti pro zásahovou techniku •Cíl: •vytvoření pokryvné účelové bezešvé mapy pro zájmové území (okres, kraj, ČR) na bázi obecně dostupných geodat jejich účelovou interpretací a integrací • •Vstupní data: • digitální model terénu • geologická mapa • mapy hydrologických půdních vlastností Přípravný blok – účelové hodnocení obsahu geologické mapy C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_geol_odtok_zeleznice.bmp •Interpretovaná geologická mapa popisující míru dlouhodobého nasycení geologického podloží vodou, což stimuluje dominantně vsakování kapalného polutantu do geologického prostředí (zelená), či indikuje dobrou průchodnost terénu pro zásahovou techniku, nebo povrchový odtok (bledě modrá) značící špatnou průchodnost terénu, nebo spíše mírné vsakování vody/polutantu (béžová) jako prostředí podmíněně průchodné pro techniku (Zdroj dat: ČGS) Přípravný blok – účelové hodnocení obsahu půdních map C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_rvk_odtok_zeleznice_.bmp C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_zeleznice_hsp_odtok.bmp •Interpretovaná mapa retenční vodní kapacity půd (nahoře) a hydrologických skupin půd (dole) popisuje charakter průchodnosti terénu pro zásahovou techniku v okolí místa havárie na železnici. Béžově znázorněné plochy vykazují půdy spíše podporující povrchové stékání vody/kapalného polutantu a tím způsobují podmíněnou průchodnost, světle zeleně označují plochy s půdami podporujícími vsakování vody/polutantu a tím dobrou průchodnost (bílé – les), bledě modře vyznačené plochy označují půdy podporující výrazně povrchový odtok srážkové vody/polutantu a tím způsobují špatnou průchodnost (Zdroj dat: VÚMOP) • Přípravný blok – integrace výsledků účelového hodnocení obsahu geologické a půdních map C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR16.812\Zeleznice\Zel_GPP_S_Bar.tif C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Zel_GPP_V_Bar.bmp •Vizualizace areálů s odlišnou průchodností pro zásahovou techniku, odlišným pohybem kapalného polutantu za sucha (vlevo) a za vlhka (vpravo) (bledě modrá – povrchový odtok se špatnou průchodností terénu, světle zelená – vsakování s dobrou průchodností, oranžová – spíše povrchový odtok s podmíněnou průchodností) s ohledem na cestní a vodní síť a trasu železnice (tmavší zelená – lesy, nejsvětlejší modrá – vodní plochy) (Zdroj dat: ČGS, VÚMOP, ČÚZK) Přípravný blok – integrace výsledků účelového hodnocení obsahu geologické a půdních map, mapy využití ploch a DMT 4G do mapy bariér průchodnosti terénu pro zásahovou techniku Zel_GPP_S_bez_vse.bmp Zel_vse_V_bez.bmp •za sucha •za vlhka Operativní blok: Scénář podpory zásahu v terénu 1 •Vizualizace širšího místa havárie nad barevným ortofotem – Mapy seznam.cz – pro vizuální přehled o místě a okolí C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_orto_zeleznice_obd_sipka.bmp Scénář podpory zásahu v terénu 2 C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_topo_zeleznice_obd.bmp •Vizualizace širšího místa havárie na topografickou mapou ZM ČR 10 – ZABAGED – odlišení relevantní formy krajinného pokryvu, vymezení operačních zón kolem místa havárie. Barevné kruhy o poloměru 100, 500 a 1000 m označují: nebezpečnou zónu (s režimovými opatřeními), vnější zónu (s prioritními opatřeními na ochranu obyvatel) a zónu ohrožení (jako prostor možného šíření toxické látky). Velikost se stanovuje operativně na základě kvalifikovaného úsudky velitele zásahu se zohledněním minimálních kritérií. Scénář podpory zásahu v terénu 3 detailní vizualizace širšího místa havárie nad barevným ortofotem C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Luha_zeleznice_orto_kruh.bmp Scénář podpory zásahu v terénu 4 F:\SPOKRGIT\Zel_DEM_Stin_Toky_Trasy.tif •Identifikace možných tras povrchového odtoku kapalného polutantu podle 4G v krizovém štábu – velitel zásahu v místě upřesní – zúží výběr Scénář podpory zásahu v terénu 5 – vizualizace využití ploch, cestní a říční sítě v okolí místa události F:\SPOKRGIT\Zel_LU.tif F:\SPOKRGIT\Zel_Sil_Toky_Trasy.tif Určení podmínek v lokalitě události z“za sucha“ a „za vlhka“ podle dat na www.chmi.cz – nasycení území vodou •Scénář podpory zásahu v terénu 6 C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\clanky\MGR\Sesuvy\Obrazky_sesuvy\Luha_nasyceni_300417_2x_mesta+Luha_CZ.T IF Scénář podpory zásahu v terénu 7 – zajištění dostupu místa události pro techniku F:\SPOKRGIT\Zel_Vse_Bar_S.tif C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Zel_vse_V_trasy.bmp •Integrované vrstvy překážek (černě) pro pohyb zásahové techniky k místu havárie na železnici za sucha (vlevo) a za vlhka (vpravo), železnice – černá, cestní síť – fialová, předpokládané trasy pohybu škodlivé látky – červená, říční síť - modrá (Zdroj dat: ČÚZK) Scénář podpory zásahu v terénu 8 •Cíl zásahu: zabránit vstupu polutantu přímo do povrchového vodního recipientu – v něm je obtížnější jeho zastavení F:\SPOKRGIT\Zel_LU_Hav_Prij_S.tif F:\SPOKRGIT\Zel_LU_Hav_Prij_V.tif •Vizualizace zjištěných reálných tras dostupu zásahové techniky (černě) k místu havárie na železnici od okrajů cestní sítě nad mapou využití ploch pro snazší orientaci (železnice – černá, cestní síť – fialová, předpokládané trasy pohybu škodlivé látky – červená, vodní síť - modrá (Zdroj dat: ČGS, VÚMOP, ČÚZK) •za sucha •za vlhka Scénář podpory zásahu v terénu 9 C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR16.812\Zeleznice\Zel_GPP_S_Bar.tif C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Zel_GPP_V_Bar.bmp •Vizualizace areálů s odlišným pohybem kapalného polutantu světle zelená – vsakování s dobrou průchodností, oranžová – spíše povrchový odtok s podmíněnou průchodností) s ohledem na cestní a vodní síť a trasu železnice (tmavší zelená – lesy, nejsvětlejší modrá – vodní plochy) (Zdroj dat: ČGS, VÚMOP, ČÚZK) •za sucha •za vlhka Scénář podpory zásahu v terénu 10 C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Zel_G_P_P_tok_body.bmp •Stanovení klíčových bodů specifických zásahů – poslední body na trasách odtoku polutantu před vstupem do odlišného prostředí nebo bariéry dostupu pro techniku • •Body vstupu polutantu do povrchového vodního recipientu, odlišného odtokového prostředí a lesa •za sucha Scénář podpory zásahu v terénu 11 Zel_GPP_S_bez_vse.bmp Zel_vse_V_bez.bmp •za sucha •za vlhka •Vyhledávání trasy dostupu techniky zásahu ke klíčovým bodům pohybu polutantu – tvorba celkové masky všech překážek pro pohyb techniky •Překážky pohybu zásahové techniky ke klíčovým bodům pohybu polutantu Scénář podpory zásahu v terénu 12 •Procedura vyhledávání trasy dostupu techniky zásahu ke klíčovým bodům pohybu polutantu – typy bodů podle dostupnosti pro techniku • •Za sucha: •- optimální trasy dostupu ke klíčovým bodům F:\SPOKRGIT\Zel_Bar_S_Prij.tif Scénář podpory zásahu v terénu 13 •Procedura vyhledávání trasy dostupu techniky zásahu ke klíčovým bodům pohybu polutantu – typy bodů podle dostupnosti pro techniku • •Za vlhka: •- optimální trasy dostupu ke klíčovým bodům C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\Zeleznice\Zel_vse_V_KB_pristup.bmp Scénář podpory zásahu v terénu 14 •Informace předávaná do terénu zásahovým jednotkám: optimální trasy dostupu ke klíčovým bodům F:\SPOKRGIT\Zel_KB_Prij_S.tif F:\SPOKRGIT\Zel_KB_Prij_V.tif •příklady dostupu •za sucha •za vlhka Scénář podpory zásahu v terénu 15 •Informace předávaná do terénu zásahovým jednotkám: Ke klíčovým bodům se zásahová technika musí dostat dříve než stékající polutant. •detaily dostupu F:\SPOKRGIT\Zel_KB_Prij_V_MaxZ.tif F:\SPOKRGIT\Zel_KB_Prij_V_MaxV.tif •za sucha •za sucha Předběžné hodnocení scénáře •Standardizovaný postup s expertními znalostmi •Výrazná úspora času pro výběr dat, jejich zpracování, vizualizaci výsledků a předání zásahové jednotce nebo řízení zásahu •Nutnost otestování na reálném případě pro doladění případných nedostatků a verifikaci postupu Děkuji za pozornost!