270 likes | 395 Views
VŠB - TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA Hornicko - geologická fakulta Institut Geoinformatiky. Využití GIS pro analýzu rizik produktovodní sítě Čepro, a.s. Vedoucí: doc. Dr. Ing. Jiří Horák Konzultant: prof. RNDr. Pavel Danihelka, Csc. Zpracovává: Lukáš Gottesman, G 562. Úkoly.
E N D
VŠB - TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA Hornicko - geologická fakulta Institut Geoinformatiky Využití GIS pro analýzu rizik produktovodní sítě Čepro, a.s. Vedoucí: doc. Dr. Ing. Jiří Horák Konzultant: prof. RNDr. Pavel Danihelka, Csc. Zpracovává: Lukáš Gottesman, G 562
Úkoly • studium dostupné literatury v oblasti týkající se bezpečnosti produktovodní sítě • seznámení se s aktuálním stavem informačních zdrojů na ČEPRO, a.s. a z jiných dostupných pramenů • výběr softwaru a návrh struktury dat • vizualizace, prostorové analýzy a vytvoření databáze zdrojů rizik včetně environmentálních dopadů
Čepro, a.s. • vznikla (původně jako České produktovody a ropovody, a.s.) k 1. lednu 1994 privatizací bývalého státního podniku Benzina Praha Úkolem společnosti Čepro je zejména: • přeprava, skladování a prodej ropných produktů • poskytování přepravních, skladovacích a dalších speciálních služeb v této oblasti dalším subjektům • ochraňování zásob státních hmotných rezerv
Havárie a jejich rizika • Příčiny: přírodní vlivy (např. sesuvy půd), vady/únava materiálu, zásahy třetích osob (výkopové práce, krádeže), … • Havárie se často přímo dotýkají a ovlivňují životy lidí (znečistění zdrojů pitné vody, kontaminace zemědělských půd, …) Polepy (12. 6. 2001) • navrtání produktovodu (během několika hodin uniklo do země přibližně 66 000 litrů benzínu) • šíření benzínových par podzemními puklinami (zasažení sklepních prostor domů v obci Polepy, kde hrozilo nebezpečí výbuchu) • Náklady na odstranění následků havárie dosáhly 30 – 35 mil. Kč
Hodnocení zranitelnosti území • Metodika pro analýzu dopadů havárií s účastí nebezpečné látky na životní prostředí „H&V index“ • index nebezpečnosti látky pro složky ŽP - (eko)toxické, fyzikálně-chemické vlastnosti látky • index zranitelnosti území vůči potenciální havárii s účastí nebezpečné látky
Index zranitelnosti území vůči potenciální havárii s účastí nebezpečné látky • Stanovení zranitelnosti vodního prostředí • Povrchové vody • Podzemní vody • Stanovení zranitelnosti půdního prostředí • Stanovení zranitelnosti biotických složek prostředí
Hodnotící stupnice zranitelnosti • Jednotlivým složkám prostředí (povrchová voda, podzemní voda, půdní prostředí a biotická složka prostředí) je přidělován index v pětistupňové škále:
Vstupní data • Digitální Základní vodohospodářská mapa ČR- 1:50 000 (VÚV) • Významné vodní toky – 1:50 000 (Vyhláška č. 470/2001 sb.) • Analogová Hydrogeologická mapa (rastr) – 1:50 000 (ČGS) • Digitální mapa BPEJ – 1:5 000 (VÚMOP) • Velkoplošná zvláště chráněná území- 1:50 000 (AOPK) • Maloplošná zvláště chráněná území- 1:10 000 (AOPK) • ÚSES – (regionální/nadregionální biokoridory a biocentra)– 1:50 000 – ÚTP ČR • Databáze Corine Land cover ČR– 1:100 000
Řešení překryvu map různých měřítek • Dochází ke zvýšené neurčitosti v poloze geoprvků a v řešení překryvu • Běžně se při digitalizaci považuje za pravděpodobnou chyba 1 mm v poloze geoprvku • Měřítko 1:50 000 -> chyba 50 m • Řešení neurčitosti v překrývání vrstev • vytvoření zón zvýšené neurčitosti (obalové zóny odpovídající chybě v poloze) • Pesimistické řešení • Fuzzy množiny • Zvolil jsem použití pesimistického řešení
Zranitelnost povrchových vod 1/2 • Index zranitelnosti povrchových vod je stanoven na základě přítomnosti hydrologické kategorie v dosahu účinků havárie • Jednotlivým kategoriím je přiřazován index a výsledným indexem zranitelnosti povrchových vod je maximální zjištěná hodnota v daném místě
Zranitelnost povrchových vod 2/2 • Povrchové vody • Tekoucí • Významné vodní toky (vyhláška č. 470-2001 Sb) - 4 • Ostatní vodní toky (D-ZVM) - 3 • Hlavní kanalizační stoky (D-ZVM) - 3 • Stojaté • Vodárenské nádrže (vyhláška č. 137-1999 Sb) (D-ZVM) - 5 • Rašeliniště a mokřady (Corine Land cover) - 4 • Ostatní vodní plochy (rybníky, jezera,…) (D-ZVM) - 2
Schéma vytvoření vrstvy zranitelnosti povrchových vod Rašeliniště, mokřady Ostatní vodní plochy Významné vodní toky Hl. kanalizační stoky Vodárenské nádrže Ostatní vodní toky 50 m obalová zóna hl_kanal_stoky vodaren_nadrze raselin_mokrady Vyznam_vod_toky ostat_vod_toky ostat_vod_plochy Konverze: Shapefile na GRID gr2 gr5 gr6 gr1 gr3 gr4 Reklasifikace: hodnota No Data na 0 rek2 rek5 rek6 rek1 rek3 rek4 funkce max Překrytí všech vrstev: povrch_voda AML skript: povrchovavoda.aml Shapefile ArcInfo GRID
Zranitelnost podzemních vod • Podzemní vody • Hodnocení horninového prostředí kolektoru a rizika znečištění (Hydrogeologická mapa) • Charakteristika pokryvu (Hydrogeologická mapa) • Vodohospodářský význam kolektoru (Hydrogeologická mapa) • Stupeň ochrany (D-ZVM) • vrstvu ochranných pásem 1. stupně OPVZ - 5 • vrstvu ochranných pásem 2. stupně OPVZ – 3 • CHOPAV - 3 • Meliorace (D-ZVM)– výsledný index + 1
Schéma vytvoření vrstvy zranitelnosti podzemních vod Hydrogeologické mapa OP 2. stupně CHOPAV Meliorace OP 1. stupně 50 m obalová zóna op_2 hg_mapa chopav meliorace op_1 Konverze: Shapefile na GRID gr3 gr1 gr4 gr5 gr2 Reklasifikace: hodnota No Data na 0 rek3 rek1 rek4 rek5 rek2 funkce max Překrytí vrstevochranných pásem a CHOPAV: stupen_ochrany Součet vrstev: funkce sum sum reklasifikační tabulky Reklasifikace podle rek Součet vrstev: funkce sum podzem_voda AML skript: povrchovavoda.aml Shapefile ArcInfo GRID
Zranitelnost půdního prostředí 1/2 • Posuzovány jsou kódy BPEJ (bonitovaně půdně ekologická jednotka) • BPEJ je pětimístný číselný kód (x-yy-zz) • První číslo (x) popisuje klimatickou jednotku • druhé dvojčíslí (yy) je kódem HPJ (hlavní půdní jednotka) • třetí dvojčíslí (zz) je kombinací skeletovitosti, svažitosti, expozice a hloubky půdy • Hodnotícím kritériem pro stanovení indexu zranitelnosti půdního prostředí je kód hlavní půdní jednotky. Tento kód je souborem parametrů půdotvorného substrátu, půdního typu, půdního druhu (zrnitosti a propustnosti půdy)
Zranitelnost půdního prostředí 2/2 230 ….. les (půda podle zrnitosti - lehká (3)- střední (2) – těžká (1) 2 (střed) 290 ….. ostatní plocha (převážně betonové plochy) neurčuje se 350 ….. voda - neurčuje se 340 ….. lom (nedá se zjistit, jestli bude nebo nebude překrytý vrstvou půdy) neurčuje se 270 ….. navážka (může se jednat o navážku suti a podobného materiálu, který bude mít vysokou propustnost) 4 70 ….. vojenský prostor (může zde být cokoliv) 3 (střed) 30 ….. intravilán – neurčuje se
Zranitelnost biotických složekprostředí • Biotické složky prostředí • Zvláště chráněná území přírody, ÚSES (AOPK) - 5 • Velkoplošná ZÚCH • Maloplošná ZÚCH • Regionální biocentra (ÚTP) • Nadregionální biocentra (ÚTP) • Regionální biokoridory (ÚTP) • Nadregionální biokoridory (ÚTP) • Lesy (BPEJ) - 4 • Sady, chmelnice a zahradní plantáže (Corine Land cover) - 4 • Vinice (Corine Land cover) - 4 • Směsice polí, luk a trvalých plodin (zahrady) (Corine Land cover) - 3 • Louky a pastviny (Corine Land cover) - 2 • Obhospodařovaná zemědělská půda (Corine Land cover) - 2
Vyhodnocení výsledků • podařilo se vytvořit metodické postupy pro analýzy zranitelnosti území vůči havárii na produktovodu s využitím nástrojů GIS • výhodou využití GIS je jednoduché statistické vyhodnocení analýzy
je zřejmé, že relativně velká část území je hodnocena jako velmi vysoce zranitelná (38 %). Většina tohoto nejzranitelnějšího území je soustředěna v rámci nadregionálních biokoridorů, tedy zvláště chráněných území • Na tomto úseku by tedy určitě měla být provedena preventivní ochranná opatření, zvláště v místech křížení s nadregionálními biokoridory.
Závěr • Analýzy zranitelnosti území umožní správci produktovodu: • jednoduše identifikovat ta území, na kterých by potenciální havárie způsobila největší škody a v těchto místech provést na produktovodu opatření, která povedou k větší bezpečnosti • v případě, že k havárii dojde, umožní zjistit, kde je nutné provést sanace nejdříve, z hlediska dalších dopadů na životní prostředí
Programové vybavení • ArcGIS 8.3 (ArcInfo Workstation, ArcMap) • ArcView GIS 3.2
Literatura • Vojkovská, Danihelka: Metodika pro analýzu dopadů havárií s účastí nebezpečné látky na životní prostředí „H&V index“. MŽP, 2002, 41 s • Kamenický, J.: Rizikovosti vlivu havárie produktovodu na životní prostředí v úseku Kryry – Hájek. DN 300, referát z konference GIS Ostrava 1999 • Papadakis, G.A.: Review of Transmission Pipeline Accidents involving Hazardous Substances. JRC Itálie, 1999. 30 s, Report EUR 18122 EN • ČSN 65 0204 Dálkovody hořlavých kapalin. Praha: Vydavatelství Úřadu pro normalizaci a měření, 1980. 47 s. • http://heis.vuv.cz/data/spusteni/popisy/x_zvm_zvm.asp?view=: Informace o digitální Základní vodohospodářské mapě 1:50000 • http://www.env.cz/www/zamest.nsf/0/8a7fb0bcc6f1ab39c125651d005c4e90?OpenDocument: Informace o Databázi CORINE Land Cover ČR
Děkuji za pozornost Lukáš Gottesman, G 462 2002/2003