Europejska polityka wodna - RDW

Transkrypt

1 Europejska polityka wodna - RDW RAMOWA DYREKTYWA WODNA - cele: osiągnięcie i utrzymanie dobrego stanu i potencjału wód oraz związanych z nimi ekosystemów, zaspokojenie potrzeb ludności w zakresie zaopatrzenia w wodę do picia i dla celów sanitarnych, zaspokojenie społecznie i ekonomiczne uzasadnionych potrzeb wodnych gospodarki (woda dla przemysłu i rolnictwa, transport wodny i energetyka wodna, rekreacja i inne) podniesienie skuteczności ochrony ludności i gospodarki w sytuacjach kryzysowych, zwłaszcza ochrona przed powodzią i skutkami suszy. Problem polskiej gospodarki wodnej jakie zasady i rozwiązania przyjąć aby realnie traktować te cele jako równoważne? Na podstawie Elżbieta Nachlik i in 1

2 Innowacyjne metody wspomagania zarządzania zbiornikami zaporowymi na przykładzie Zbiornika Zaporowego w Goczałkowicach partnerzy strategiczni: Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów S.A. Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Gliwicach 2 ZIZOZap, Goczałkowice,,16 16 październik 2013

3 Zarządzanie, ogół działań zmierzających do efektywnego wykorzystania zespołów ludzkich i środków materialnych, podejmowanych w celu osiągnięcia wcześniej sformułowanych założeń. Zarządzanie środowiskiem oznacza zarządzanie użytkowaniem, ochroną i kształtowaniem środowiska, czyli zarządzanie ochroną środowiska w szerokim tego słowa znaczeniu - w sposób bezpośredni i pośredni. 3

4 Cel projektu 4

5 Cel strategiczny Rozwiązanie problemów związanych z : obniżania się potencjału ekologicznego i funkcjonalnego zbiorników zaporowych wynikających z ich starzenia się presjami będącymi konsekwencją zagospodarowania przestrzennego obszaru zlewni oczekiwanym wzrostem wymagań dotyczących potencjału ekologicznego 5

6 RDW cel: Osiągniecie przynajmniej dobrego stanu wszystkich wód w krajach UE do 2015 r. Główne przesłanki dla Projektu ZiZOZap wynikały z: konieczności spełnienia wymogów wprowadzenia zrównoważonej gospodarki w zarządzaniu zasobami wodnymi w zgodzie z wymienionym celem RDW w odniesieniu do zbiorników retencyjnych braku wielu odpowiednich narzędzi wspomagających tak ukierunkowane zarządzanie zbiornikami retencyjnymi 6

7 Funkcje zbiornika goczałkowickiego 7

8 Metodologia - Analiza DPSIR 8

9 Funkcje zbiornika goczałkowickiego generujące konflikty Ocena oddziaływania czynników sprawczych na jakość wody w zbiorniku krytyczne elementy w zarządzaniu zbiornikiem 9

10 Funkcje zbiornika goczałkowickiego generujące konflikty 10

11 Funkcje zbiornika goczałkowickiego generujące konflikty 11

12 Funkcje zbiornika goczałkowickiego generujące konflikty 12

13 Jedną z funkcji generującej silne konflikty jest ochrona siedlisk przyrodniczych 13

14 Obszary chronione SPECJALNY OBSZAR OCHRONY SIEDLISK ZBIORNIK GOCZAŁKOWICKI - UJŚCIE WISŁY l BAJERKI (PLH240039) Obszar Natura 2000 "Dolina Górnej Wisły" PLB

15 Jedną z funkcji generującej silne konflikty jest ochrona siedlisk przyrodniczych 15

16 Natura 2000 usługi ekologiczne Oszacowanie wartości usług ekologicznych Obszaru Natura 2000 N2k DGW = 24740,2 ha Szacunkowe nakłady: PLN NILU Polska dla ZiZOZap 16

17 Obszar Natura Dolina Górnej Wisły Waloryzacja przyrodnicza obszaru Natura 2000 Dolina Górnej Wisły (Betleja i in. 2006) 270 gatunków wykazanych ptaków w obszarze Natura 2000 i otulinie ZG Monitoring operacyjny obszaru ZG (Gwiazda i wsp ) 100 gatunków ptaków związanych ze środowiskiem zbiornika Liczba gatunków stanowiących różnice Inny habitat (zaliczona gatunki niecharakterystyczne) 124 Sporadyczne występowanie 22 Niska liczebność 10 Różnice stanu siedliska - remont zapory Przyczyna różnic liczby wykazanych ( ) gatunków 5 17

18 Rozwiązanie 18 ZIZOZap, Goczałkowice,,16 16 październik 2013

19 Zintegrowane zarządzanie Wspomaganie systemów zarządzania opartych na wiedzy gromadzenie niezbędnych informacji tworzenie narzędzi wspomagających przetwarzanie i interpretację zebranych danych tworzenie modeli matematycznych umożliwiających interpretacja zebranych danych generowanie scenariuszy zdarzeń 19

20 Wypracowane narzędzia Produkty projektu 20 ZIZOZap, Goczałkowice,,16 16 październik 2013

21 Dane pozyskiwane w ramach projektu Gromadzenie i przechowywanie informacji batymetryczne, kartograficzne, hipsometrii lidarowej, hydrologiczne, meteorologiczne, hydrogeologiczne, hydrochemiczne, hydrofizyczne, hydrobiologiczne, mikrobiologiczne, zoologiczne geobotaniczne, o ochronie przyrody, sozologiczne, ekotoksykologiczne, ekonomiczne, o turystyce, o użytkowaniu terenu, źródła archiwalne (od 1956) 21

22 Bazy danych ZiZOZap 22

23 Punkty pomiarowe Projektu zlokalizowane na obszarze zbiornika 23

24 Studnie pomiarowe do oceny jakości wód podziemnych zlokalizowane w zlewni zbiornika 24

25 Gromadzenie danych archiwalnych Duża liczba różnorodnych badań Słaba koordynacja Mały dostępu do wyników i opracowań Standaryzacja metod oznaczeń Dane niecyfrowe 25

26 Statystyka bazy danych projektu ZiZOZap Liczba tabel 13 Liczba kategorii 28 Nazwa kategorii Liczba oznaczeń Monitoring promieniotwórczości wody UŚ 112 Monitoring okresowy bentosu na zbiorniku UŚ 361 Badania depozycji mokrej IPIŚ 432 Monitoring stężenia tlenu w profilach IPIŚ Meldunki dobowe dla RZGW - GPW Monitoring okresowy zooplanktonu na zbiorniku UŚ Monitoring ekofizjologiczny UŚ Monitoring okresowy jakości wody z przepompowni IPIŚ Monitoring okresowy fitoplanktonu na zbiorniku UŚ Monitoring okresowy jakości wody IPIŚ Monitoring jakości wody ZUW Monitoring hydrologiczny na dopływach IMGW Dane hydrologiczne operatora zbiornika GPW Automatyczny monitoring jakości wody GPW Dane zweryfikowane z automatycznego monitoringu jakości wody UŚ Automatyczny monitoring jakości wody UŚ Automatyczny monitoring meteorologiczny zlewni UŚ Liczba wszystkich oznaczeń Liczba mierzonych parametrów Liczba lokalizacji pomiarowych 195 Data najstarszej próby :00 Data najnowszej próby :

27 Wizualizacja Danych 27

28 Geoportal - mapy Jacek Długosz i wsp. 28

29 Geoportal - monitoring 29

30 Geoportal - wykresy 30

31 Geoportal - tabele 31

32 Geoportal weryfikacja danych 32

33 Innowacyjne metody analizy środowiska - analiza zdjęć satelitarnych 33

34 Satelitarne mapowanie zbiorowisk roślinnych Cel: WorldView-2 Landsat 5 TM i Landsat 7 ETM+ mapy roślinności zbiornika mapy roślinności zlewni i jego najbliższego otoczenia zbiornika Zasięg g analizowany 130 km km 2 (zlewnia), Satelitarne mapowanie roślinności wokół Zbiornika na podst. Indeksu NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) Wartość NDVI jest proporcjonalna do ilości chlorofilu, a wiec również do biomasy roślinnej (obraz wymaga kalibracji podczas prac terenowych) ok km 2 (obraz), Rozdzielczość śćobrazu I 2 m/piksel 30 m/piksel Kanały y spektralne I nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm Rozdzielczość śćobrazu II 0,5 m/piksel 120 m/piksel Kanał spektralny II nm Data rejestracji , , , oraz archiwalne od roku 1986 Liczba scen: 18 34

35 Szata roślinna zlewni i zbiorowiska szuwarowe Klasyfikacja roślinności w obszarze maksymalnego poziomu piętrzenia (257.5m) wody w ZG, na podstawie zobrazowania WorldView-2 metodą SMAP SMAP = sequential maximum a posteriori algorithm klasa opis powierzchnia [ha] Kappa 1 Phragmites australis 27,23 0, Glyceria maxima 75,52 0, Phalaris arundinacea 41,71 0, Salix sp. 121,79 0, las liściasty 39,32 0, las iglasty 74,97 0, uprawy 40,35 0,

36 Szata roślinna zlewni i zbiorowiska szuwarowe NDVI Powierzchnia szuwarów w obszarze ZG w latach , obrazowana na podstawie wskaźnika NDVI obliczonego na dla archiwalnych obrazowań Landsat TM 36 Andrzej Pasierbiński i zespół

37 Osłona hydrologiczno meteorologiczna zbiornika Goczałkowice Innowacyjne metody analizy środowiska - klimatologia Ecoclima-UŚ IMGW Rozmieszczenie punktów pomiarowych w zlewni Małej Wisły 37

38 Ochrona jakości wód 38

39 Innowacyjne metody analizy środowiska - metody fizykochemiczne online Monitoring operacyjny i badawczy 39

40 Wizualizacja danych fizykochemicznych pochodzących z analiz online insolation (W m -2 ) 0, ,8 237,5 356, temperature 12,80 14,80 16,80 18, wind force 0,000 1,750 3,500 5, ,0 593,8 712, ,80 22,80 24, ,000 8,750 10,50 hour ,3 hour 950, ,80 hour ,25 14, data data data hour ph 7,400 7,713 8,025 8,338 8,650 8,963 9,275 9,588 9,900 hour nitrate N 0,000 0,5000 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 6,000 hour oxygen faktor 0,000 0,2750 0,5500 0,8250 1,100 1,375 1,650 1, data data data 40

41 System szacowania liczebności ryb wzbiorniku 41

42 Analiza obrazów sonarowych 42

43 Końcowy rezultat działania algorytmu Tab. 1. Współrzędne położenia środka ciężkości ryb X,Y oraz ich powierzchnia przed kalibracją wyrażona w pikselach X [piksel] Y [piksel] powierzchnia [piksel] Rys. 11. Wykres wyznaczanego automatycznie położenia ryb (kolor niebieski), linii dna (kolor czerwony) oraz powierzchni wody (kolor zielony) 43

44 Obrazowanie terenu 44

45 Numeryczny obraz terenu ortofotomapa NMPT NMT 45

46 Obraz dna zbiornika 46

47 Modelowanie dna zbiornika 47

48 Modelowanie inteligentne systemy predykcji 48

49 CAEDYM elementy wsadowe do modelu Grupy modelowanych organizmów i wskaźników fizykochemicznych 49

50 Jak stworzyć model matematyczny środowiska? 50

51 Modelowanie - Caedym Elcom Model przepływów wody Time

52 Modelowanie zmian temperatury w zbiorniku 52

53 53

54 ZiZOZap - realizatorzy Uniwersytet Śląski w Katowicach Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN Politechnika Krakowska 54

55 ZiZOZap - partnerzy naukowi: NILU Polska Instytut Ochrony Przyrody PAN Zakład Doświadczalny Gospodarki Stawowej PAN w Gołyszu Zakład Ichtiobiologii i Gospodarki Rybackiej PAN w Gołyszu Ecoclima Serwis S.J. 55

56 Zespół realizujący projekt Agata Walencik, Agata Bazan, Agnieszka Błońska, Agnieszka Babczyńska, Agnieszka Błońska, Agnieszka Nowak, Agnieszka Surma, Agnieszka Zawisza-Raszka, Aleksander Herczek, Aleksandra Nadgórska-Socha, Alicja Bogacka, Alicja Ratuszna, Alina Kafel, Andrzej Bisztyga, Andrzej Kowalczyk, Andrzej Kędziorski, Andrzej Pasierbiński, Andrzej Siudy, Andrzej Witkowski, Andrzej Wolak, Andrzej Woźnica, Aneta Ciesiolkiewicz, Aneta Hanzel, Aneta Spyra, Aneta Tęcza, Anna Bajorek, Anna Cieplok, Anna Gładysz - Cudak, Anna Matuszczak, Anna Sciobłowska, Antoni Bojarski, Artur Chrobak, Bartosz Łozowski, Barbara Kłos, Beata Kozłowska, Bernard Palowski, Bogdan Doleżych, Bożena Oleksy, Czesław Kliś, Dagmara Żyła, Damian Absalon, Damian Matynia, Damian Panasiuk, Damian Szatkowski, Danuta Skrzypek, Danuta Szefer Dorota Bieszczad, Dorota Grabala, Elwira Kopyciok, Elżbieta Nachlik, Elżbieta Szulińska, Elżbieta Wilk - Woźniak, Ewa Kaczkowska, Ewa Skipirzepa, Ewa Świerczek, Ewa Talik, Ewa Wilkus, Gabriela Barczyk, Grazyna Chełkowska, Grażyna Klecz, Grażyna Wilczek, Grzegorz Wojtal, Hanna Rubin, Iga Lewin, Ilona Witas, Irena Bielańska-Grajner, Ivana Stanimirova-Daszykowska, Iwona Jarocka, Jacek Gorczyca, Jacek Długosz, Jacek Francikowski, Jacek Gorczyca, Jacek Wróbel, Jadwiga Bembenek, Jagna Karcz, Jagoda Wąsik, Jerzy Zioło, Jerzy Dorda, Jerzy Karczewski, Joanna Czekaj, Joanna Guzik, Joanna Klimontko, Joanna Trela, Jolanta Kaźmierczak, Józef Pacyna, Karolina Chwiałkowska, Karolina Steindor, Katarzyna Michalczyk, Katarzyna Rozpędek, Krystyn Rubin, Łukasz Żyła, Maciej Kostecki, Maciej Pilarczyk, Magdalena Matysik, Magdalena Skowronek, Małgorzata Scheiki- Bińkowska, Małgorzata Strzelec, Małgorzata Słaboń, Małgorzata Strzelec, Marcin Gładysz, Marcin Kłosok, Marek Sołtysiak, Marek Pawlik, Marek Ruman, Marek Sołtysiak, Maria Augustyniak, Mariola Krodkiewska, Mariusz Rozpędek, Marta Kandziora-Ciupa, Marzena Płonicka, Marzena Zmarzły, Michał Daszykowski, Michał Baran, Michał Mierzwa, Mieczysław Leśniok, Mikołaj Olbrych, Mirosław Kwaśniewski, Mirosław Nakonieczny, Patrycja Przewoźnik, Paweł Migula, Paweł Góras, Piotr Cofałka, Piotr Łaszczyca, Piotr Siwek, Piotr Węgierek, Przemysław Ziemski, Robert Gwiazda, Robert Koprowski, Ryszard Ciepał, Stanisław Cabała, Stanisław Wika, Stanisława Doleżych, Stefania Woźnica, Teresa Pawlicka, Teresa Starczyk, Tomasz Michalski, Tomasz Płociniczak, Wacław Wojciechowski, Wanda Jarosz, Wojciech Szlęk, Zbigniew Caputa, Zbigniew Wilczek, Zenon Szlęk, Zofia Gremplowska, Zofia Piotrowska Seget, Zygmunt Wróbel, 56

57 Podziękowania dla GPW SA za udostępnienie filmu Żabi Kraj oraz dla Ewy i Huberta za zgodę na wykorzystanie jego fragmentów 57

58 Dziękuję za uwagę 58