19. 3. 2018 1 Aplikovaná hydrologie a vodní hospodářství krajiny Úvod. Příkladová aplikovaná studie a souhrn metod zpracování hydrologických dat Termíny přednášek a cvičení • 20.2, 27.2 • 6.3,13.3, 20.3, 27.3 • 3.4,10.4, 17.4, 24.4 + (možnost hydrometrování na toku) + exkurze v trvání ½ dne Konzultace úterý: 8h-9h50 Ukončení: písemná zkouška (minimálně 51% bodů) Vodní hospodářství • je významným oborem • Mezi nejdůležitější úkoly VH patří zajištění zásobování obyvatelstva pitnou vodou a zmírnění následků extrémních jevů počasí, jako jsou povodně a sucho. • Ministerstvo zemědělství zajišťuje prostřednictvím státních podniků Povodí a státního podniku Lesy ČR správu vodních toků a vodních děl ve vlastnictví státu. • V gesci sekce vodního hospodářství je zejména kontrolní a metodická činnost ve vodním hospodářství, dále oblast vodovodů a kanalizací, vodohospodářská a dotační politika státu, plánování využití vodních zdrojů, technická bezpečnost vodních děl, zakladatelská činnost vůči státním podnikům Povodí, osvětová činnost a další. (zdroj: eagri.cz) Case study: Identifikovanie a mapovanie povodňového rizika • Identifikovanie a mapovanie povodňového rizika • hlavný cieľ: § v prostredíGIS realizovať hodnotenie povodňového rizikas využitím metódmultikriteriálnej priestorovej analýzy a porovnaťzískané výsledkyhodnotenia,pri rôznych „zostavách“analýzy (váhy, kritériá, rozhodovacie pravidlá,...) • vedľajšie (čiastkové) ciele: § pri hodnotenípovodňovéhorizikavychádzať z: povodňovejhrozby(F-G parametre, N-ročné prietoky..) zraniteľnosti(sociálna, environmentálna, ekonomická) § pokus o čiastočnú„automatizáciu“hodnotenia (?ArcGIS toolbox? ; ?skript? ; ?celuárny automat? ...) § kompatibilita s legislatívnou SR/EU (2007/60/ES ; z. č. 7/2010), príp. iné nadväzujúce projektya iniciatívy zdroj: Skubičan (2012), case study OCHRANA PRED POVODŇAMI • tzv. „tradičný prístup“ vs. manažment povodňového rizika • tradičný prístup: § rôzne technické riešenia zamerané hlavne na redukciu rozsahu potenciálne zaplaveného územia: budovanie hrádzí,vodnýchnádrží,suchých /vlhkých poldrov,prehlbovaniekoryta,stabilizácia a čisteniebrehov,regulácia vodnýchtokov,napriamovanie vodnýchtokov,prerezávanie meandrov... • kritika tohto prístupu : § nekomplexnosť,relatívnosť ochrany,nezohľadňovanie zraniteľnosti ohrozených objektov (ich vlastností)... zdroj: Skubičan (2012), case study OCHRANA PRED POVODŇAMI • manažment povodňového rizika: • okrem zmenšovania rozsahu potenciálne zaplaveného územia aj znižovanie zraniteľnosti a negatívnych dôsledkov • „Integrácia technickýcha netechnickýopatrení(zmenšenierozsahuzaplavenia a zníženie zraniteľnosti),vedie k oveľa efektívnejšeja optimálnejšejredukciípotenciálnych negatívnychdôsledkovpovodne a tým aj robustnejšejochrane.“ TRADIČNÝ (TECHNOKRATICKÝ) PRÍSTUP LEN redukcia rozsahu potenciálne zaplaveného územia technické + netechnické opatrenia (zraniteľnosť, pripravenosť, informovanosť..) MANAŽMENT POVODŇOVÉHO RIZIKA zdroj: Skubičan (2012), case study 19. 3. 2018 2 POVODŇOVÉ RIZIKO • povodňové riziko = hazard (pravepodobnosť) * konkrétne negatívne dopady „Rizikoje kvantifikovateľná pravdepodobnosť toho,že nejaký sledovanýohrozenýobjektutrpístratu (na kvantite alebo kvalite)v dôsledku pôsobenia konkrétnehohazardu.Hazard je fenomén– prírodný živel – ktorý má potenciál spôsobiť tieto negatívne dopady,avšak záležíhlavnena zraniteľnosti ohrozenýchobjektov,či a do akej miery tieto dopadybudú naozajrealitou.“ Crichton (1996) ; Thywissen (2006) ; Schneiderbauer & Ehrlich (2004) exposure / status VYJADRENIE POVODŇOVÉHO RIZIKO • kvalitatívne • kvantitatívne zdroj obrázku: Biza P. et al. (2001): The Use of GIS Software Tool for Benefit-Cost Analysis of Flood Mitigation Measures in CR HAZARD • potenciálna škodlivá alebo škodu vytvárajúcu udalosť, prírodný živel, jav, fenomén alebo ľudská aktivita, ktorá môže spôsobiť stratu na životoch, zranenia, škody na majetku, prerušenia sociálnych alebo ekonomických sietí a aktivít, príp. environmentálnu degradáciu • v súvislosti s povodňami hazard vnímame ako konkrétnu N-ročnú povodeň(kde N=5, 10, 20, 50, 100, 1000) resp. povodeň, ktorá sa vyskytne s pravdepodobnosťou P(kde P=0.2, 0.1, 0.05, 0.02, 0.01, 0.001) • atribúty hazardu (povodne): § výška vodnejhladiny § rýchlosť prúdenia § dobazaplavenia § ... zdroj obrázku : de Moel, H. et al (2009): Flood maps in Europe – methods, availability and use VYJADRENIE HAZARDU • záleží od veľkosti územia (mierky spracovania) • priestorové rozšírenie => hodnotené územie • kvalitatívne vyjadrenie • hydrologické modelovanie v prostredí HecRAS 4.1 (príprava dát a vizualizácia Hec-GeoRAS 10) • dáta: ü prietoky- Q (GúSAV) ü digitálnymodelreliéfu (DMR-3 10m ;GKU) ü landcover(Corine ’06 ; SAŽP); CPD ZB GIS (GKU) ü leteckésnímky(2003 – 2004 ; GúSAV)/ Google Earth – aktuálnejšístav • verifikácia – spoločnosť DHI zdroj: Skubičan (2012), case study OBYTNÉ BUDOVY (2895 z 8630) zdroj: Skubičan (2012), case study BYTOVÉ DOMY zdroj: Skubičan (2012), case study 19. 3. 2018 3 RODINNÉ DOMY zdroj: Skubičan (2012), case study BYTOVÉ A RODINNÉ DOMY SPOLU zdroj: Skubičan (2012), case study SOCIÁLNE HOTSPOTY – „DEŇ“ zdroj: Skubičan (2012), case study SOCIÁLNE HOTSPOTY – „NOC“ zdroj: Skubičan (2012), case study BUDOVY VŠEOBECNÉHO VÝZNAMU zdroj: Skubičan (2012), case study POTENCIÁLNE ZDROJE ZNEČISTENIA zdroj: Skubičan (2012), case study 19. 3. 2018 4 KONCEPT RIEŠENIA - STAV ROZPRACOVANIA zdroj obrázku : de Moel, H. et al (2009): Flood maps in Europe – methods, availability and useSkubičan (2012), case study AUTOMATIZÁCIA PROCESU HODNOTENIA „ArcGIS MODEL BUILDER“