Robots
Cookies

Ustawienia cookies

Strona Teraz Środowisko wykorzystuje cookies. Część z nich jest niezbędna do funkcjonowania strony. Inne służą poprawianiu jakości naszych usług.
Więcej  ›
29.05.2024 29 maja 2024

Modelowanie hydrodynamiczne. Identyfikacja obszarów zagrożonych wodami opadowymi w miastach

Miejskie samorządy mogą skorzystać ze wskazówek na temat identyfikacji obszarów zagrożonych wodami opadowymi. Traktujący o tym poradnik przygotowały Wody Polskie, które wskazują trzy główne warianty możliwych do wykorzystania analiz.

   Powrót       14 maja 2024       Woda   

- Powodzie, podtopienia, jak również okresy suszy występują w miastach coraz częściej – czytamy w publikacji „Poradnik dla miast. Identyfikacja obszarów zagrożonych wodami opadowymi na terenach zurbanizowanych(1)”, przygotowanej przez Wody Polskie w celu wsparcia jednostek samorządu terytorialnego w działaniach chroniących przed powodziami opadowymi oraz zapobiegających im negatywnym skutkom. Jak przypominają autorzy, to właśnie samorządy pełnią w tym zakresie kluczową rolę, co wynika z prowadzenia polityki przestrzennej należącej do zadań własnych gminy. - Aktualnie w Polsce nie ma jednoznacznie wskazanych, rekomendowanych metodyk w zakresie wyznaczania obszarów zagrożonych wodami opadowymi. Nie ma także jasnych wymogów prawnych, które nakładałyby obowiązek przeprowadzenia takich analiz na obszarze miast – stwierdzają autorzy. Poradnik ma pomóc w ujednoliceniu stosowanego podejścia, odpowiada również na problemy związane ze zmianą klimatu. Jak wynika ze scenariuszy klimatycznych analizowanych m.in. w przywoływanym projekcie KLIMADA, częstotliwość oraz intensywność opadów mają się zmienić. Ich roczna suma do 2060 r. ma zwiększyć się średnio od 30 do 50 mm, co wynika ze wzrostu liczby dni z opadami ekstremalnymi (tj. przekraczającymi 20 mm na dobę). - Widać to już wyraźnie na obszarze naszego kraju, gdzie w ciągu ostatnich lat obserwowany jest wzrost częstotliwości występowania intensywnych opadów deszczu – przytaczają Wody Polskie, jako kolejny problem wskazując postępujące wraz z urbanizacją zwiększanie powierzchni uszczelnionych. Identyfikacja najbardziej zagrożonych obszarów stanowi fundamentalny krok w celu ograniczenia ryzyka powodziowego.

Czytaj też: Ponad 3,5 mld zł z funduszy europejskich na gospodarkę wodną. Podsumowanie Wód Polskich

Dane o opadach prawdopodobnych, pomiary geodezyjne

Rozwiązania zaproponowane w poradniku opierają się o analizy pilotażowe przeprowadzone w Puławach i Nowym Sączu. Autorzy omawiają przegląd istniejących metod wyznaczania obszarów zagrożonych wodami opadowymi na terenach zurbanizowanych i analizy ryzyka, opisują projekty pilotażowe i przedstawiają swoje rekomendacje. Przypominają również o podstawach prawnych; unijnych dyrektywie powodziowej oraz dyrektywie ściekowej, prawie wodnym, prawie budowlanym i ustawie o samorządzie gminnym. W zagospodarowaniu wód opadowych, czytamy, „niezwykle ważne jest kompleksowe podejście”; które polega na identyfikacji skali problemu (a więc wskazaniu obszarów zagrożonych), identyfikacji ryzyka i obszarów problemowych, planowaniu i analizie skuteczności proponowanych działań oraz wdrożeniu działań (tj. realizacji inwestycji). Poradnik omawia istniejące metody i narzędzia stosowane do wyznaczania obszarów zagrożonych, wraz z ich zaletami i wadami; przykładowo, metoda szczegółowa z wykorzystaniem modelu 1D+2D zapewnia największą dokładność wyników, ale wymaga użycia komercyjnego oprogramowania. Również to ostatnie zostaje przybliżone, a czytelnicy mogą zapoznać się zarówno z rozwiązaniami komercyjnymi, jak i dostępnymi open-source oraz z ich mocnymi i słabymi stronami. Dowiadujemy się także jakie są niezbędne dane wejściowe – m.in. numeryczny model terenu, ortofotomapy, dane o opadach prawdopodobnych, pomiary napełnienia i przepływu w kanałach czy pomiary geodezyjne obiektów infrastruktury kanalizacyjnej.

Trzy warianty

- Należy pamiętać, ze nie zawsze uproszczone analizy są gorsze od tych najbardziej zaawansowanych, zależy to od celu, w jakim realizujemy naszą analizę – stwierdzają autorzy przed zaprezentowaniem trzech wariantów prac analitycznych. Pierwszy opiera się na analizie uproszczonej, która nie wymaga wielu danych i polega na identyfikacji obszarów zagrożonych wodami opadowymi poprzez wskazanie obszarów bezodpływowych. Jest to możliwe dzięki dwuwymiarowego modelowania hydrodynamicznego 2D. W wariancie 1 nie uwzględnia się za to sieci kanalizacji deszczowej. Średniozaawansowana analiza zostaje wykonana w wariancie drugim, który również identyfikuje obszary zagrożone poprzez zastosowanie dwuwymiarowego modelowania hydrodynamicznego, ale z uwzględnieniem ilości wód opadowych mogących odpływać siecią kanalizacyjną. Jak czytamy, wariant 2 wymaga więcej danych niż wariant 1, w tym ogólnych danych na temat kanalizacji deszczowej. Trzeci wariant – stanowiący zaawansowaną analizę - to identyfikacja obszarów zagrożonych z uwzględnieniem działania istniejącej pełnej sieci kanalizacyjnej. Obszary zostają wyznaczone w oparciu o modele zintegrowane (1D+2D) zawierające dwuwymiarowy model hydrodynamiczny dla powierzchni terenu oraz jednowymiarowy model sieci kanalizacyjnej. – Do skalibrowania takich modeli potrzebne są pomiary napełnienia i przepływu w sieci. Wariant ten wymaga dużo większej ilości danych niż pozostałe warianty, ale uzyskane wyniki są najdokładniejsze – czytamy.

Czytaj też: Transformacja wyobraźni i opłacalność rozwiązań opartych na naturze. Spółki wod-kan a wody opadowe

Dla wszystkich wariantów poradnik wymienia scenariusze i siatki obliczeniowe, narzędzia do budowy modeli i dane wejściowe. Przytacza również etapy budowy modeli i modelowania, w tym związane z opracowaniem mapy szorstkości, przygotowaniem warstwy wyznaczającej przebieg dróg z krawężnikami, odwzorowaniem cieków, rowów i sztucznych kanałów, wprowadzeniem danych na temat zwierciadła wody w odbiorniku i odpływach, czy wprowadzeniem infiltracji, przepustów i wpustów. Omówione zostaje wyznaczanie obszarów potencjalnej retencji oraz intensywnego spływu powierzchniowego, a także czynniki wpływające na jakość i dokładność wyników; m.in. rodzaj i rozdzielczość siatki obliczeniowej, czy kalibracja modelu, tj. modyfikacja parametrów modelu, tak aby wyniki symulacji były dostosowane do rzeczywistych danych pomiarowych.

Adaptacja i retencja

Poza szczegółowymi opisami trzech wariantów poradnik Wód Polskich nawiązuje również do innych zagadnień związanych z wodami opadowymi; czytelnicy mogą np. zapoznać się z wytycznymi metodycznymi do opracowania scenariuszy nt. prognozowanych zmian wielkości i częstotliwości opadów w wyniku zmiany klimatu. - Według najnowszej oceny IPCC, Polska narażona jest na wzrost maksymalnych opadów dobowych w zakresie od +5% do + 10% przy poziomie globalnego ocieplenia równym +1,5˚C oraz >+10% przy poziomie globalnego ocieplenia równym +3,0˚C - czytamy. Obszary zagrożone wodami opadowymi mają służyć do dalszej, pełniejszej oceny zagrożenia powodziowego, „jak również stanowią element szerszej oceny podatności na zmiany klimatu”, poradnik mówi więc o wskaźnikach oceny zmian perspektywicznych ryzyka, metodyce opracowania Miejskiego Planu Adaptacji, czy o ocenie podatności (z analizą ekspozycji, wrażliwości czy potencjału adaptacyjnego).

- Powodzie opadowe to problem, z którym będziemy się mierzyć w kolejnych latach coraz częściej. (…) Dlatego tak ważne jest rozpoczęcie odpowiednich działań, przez jednostki odpowiedzialne za zarządzanie wodą w mieście, jak najszybciej, najpierw tych analityczno-planistycznych, a następnie wdrożeniowych. Powodzie i podtopienia przeplatać się będą z okresami suchymi, stąd równie ważna jest kwestia retencjonowania nadmiaru wody w mieście i jej ponowne wykorzystanie tam, gdzie to możliwe – podsumowują autorzy poradnika. „Retencji w praktyce” poświęcona była debata podczas ostatniej konferencji Stormwater Poland 17 kwietnia br. w Poznaniu. Przedstawiciele firm takich jak Ecol-Unicon, Amiblu Poland, ACO, Hauraton Polska, Wavin Polska czy Uponor Infra rozmawiali o materiałach wykorzystywanych przy tworzeniu urządzeń do zagospodarowania wód, systemowym podejściu do odwodniania, dodatkowych funkcjach zbiorników retencyjnych czy wykorzystaniu rozwiązań opartych na naturze. – Idealna retencja to retencja powszechna w obiektach różnego typu, w idealnym przypadku z dużym udziałem błękitno-zielonej infrastruktury – mówiła prowadząca dyskusję Renata Woźniak-Vecchie z firmy RetencjaPL.

Szymon Majewski: Dziennikarz

Przypisy

1/ Poradnik wraz z załącznikami można pobrać tutaj:
https://www.gov.pl/web/wody-polskie/materialy-informacyjne

Polecamy inne artykuły o podobnej tematyce:

11,5 mln zł na budowę zbiorników małej retencji. Podlasie (28 maja 2024)Monitoring dla wszystkich. Każdy może zadbać o jakość wód (23 maja 2024)Rurociągi naftowe w rzekach. PERN sprawdzi ich stan (23 maja 2024)Raport: populacja wędrownych ryb słodkowodnych spadła o ponad 80 proc. od 1970 r. (23 maja 2024)Wzmocnienie GIOŚ, wyższe kary za nielegalne składowanie odpadów, park Doliny Dolnej Odry. Propozycje MKiŚ (21 maja 2024)
©Teraz Środowisko - Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i publikacja tekstów, zdjęć, infografik i innych elementów strony bez zgody Wydawcy są zabronione.
▲  Do góry strony