Zintegrowany system wspomagający zarządzaniem i ochroną zbiornika zaporowego POIG /09

Transkrypt

1 Zintegrowany system wspomagający zarządzaniem i ochroną zbiornika zaporowego POIG /09 Prezentacja Projektu Uniwersytet Śląski, Katowice, 17 maja Uniwersytet Śląski Katowice, 17 maj 2010

2 Zintegrowany system wspomagający zarządzaniem i ochroną zbiornika zaporowego (ZiZOZap) Projekt POIG /09 1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii 1.1. Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych 2 Uniwersytet Śląski Katowice, 17 maj 2010

3 Konsorcjum naukowe Uniwersytet Śląski Politechnika Krakowska Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych Partner strategiczny: Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów SA 3

4 Cel priorytetowy Zwiększenie roli nauki w rozwoju gospodarczym; zwiększenie wykorzystania technologii informacyjnych i komunikacyjnych w gospodarce związanej ze zrównoważonym gospodarowaniem zasobami wodnymi przez dostarczenie narzędzi dla wspomagania zarządzaniem i ochroną zbiornika zaporowego 4

5 Cel ogólny Rozwiązanie problemu obniżania się potencjału ekologicznego i funkcjonalnego zbiorników retencyjnych w wyniku ich starzenia się, presji wynikających z zagospodarowania obszaru zlewni i ich skutków Jednocześnie wzrastają wymagania dotyczące potencjału ekologicznego 5

6 Dlaczego taki cel? Konieczność spełnienia wymogów Ramowej Dyrektywy Wodnej EU i odnośnych przepisów krajowych w zakresie: poprawy zabezpieczenia potrzeb bytowych ludności potrzeb gospodarczych zaopatrzenia w wodę poprzez: minimalizację kosztów uzdatniania wody optymalizację zarządzania zbiornikami retencyjnymi, z zachowaniem wysokich standardów jakości środowiska bezpieczeństwa środowiskowego w sytuacjach ekstremalnych. 6

7 Czego podjęliśmy się w Projekcie Opracowanie systemu informacyjnego umożliwiającego bieżącą ocenę stanu jakościowego i funkcjonalnego zbiornika, oraz prognozowania jego krótko- i długoterminowych zmian. 7

8 Czego się podjęliśmy w Projekcie System informacyjny będzie oparty na: monitoringu badawczym monitoringu operacyjnym Składnikami systemu będą: modele szczegółowe model zintegrowany scenariusze gospodarki wodnej Opracowany system będzie podstawą do podejmowania racjonalnych decyzji w zakresie ochrony i utrzymania funkcji przy zapewnieniu dobrego potencjału ekologicznego zbiornika 8

9 Cele szczegółowe Budowa INTERDYSCYPLINARNEGO SYSTEMU do rozwiązywania problemów w zarządzaniu zbiornikami zaporowymi, uwzględniającego ich funkcje użytkowe i wymagania środowiska wypracowanie zasad zarządzania gwarantujących zachowanie standardów jakości środowiska - wysokich - uzasadnionych ekonomicznie opracowanie narzędzi umożliwiających ocenę skutków: - ekstremalnych zjawisk hydrologicznych - nadzwyczajnych zjawisk środowiskowych 9

10 Cele szczegółowe 2. Wdrożenie opracowanych rozwiązań w zarządzaniu - Zbiornikiem Zaporowym Goczałkowice - innymi zbiornikami - po adaptacji do lokalnych warunków 10

11 Cele szczegółowe 3. Ustalenie warunków referencyjnych dla zbiorników retencyjnych umożliwiających wdrożenie wymogów Ramowej Dyrektywy Wodnej EU w zakresie ochrony i poprawy potencjału ekologicznego zbiorników 11

12 Cele szczegółowe 4. Zmniejszenie niejasności w opisach procesów fizykochemicznych i biologicznych zachodzących w zbiorniku zaporowym 12

13 Zjawiska te, w zależności od nasilenia eksploatacji zasobów, decydują o jakości wód i stanie środowiska przyrodniczego Opracowanie kryteriów i zasad optymalizowania zarządzania zasobami wód będzie niezbędne dla racjonalizacji i poprawy procesów sterowania zbiornikiem 13

14 Czym się zajmujemy Pracujemy w dziewięciu zadaniach badawczych interdyscyplinarnych; powiązanych ze sobą logicznie i czasowo; wykonywanych w oparciu o badania terenowe, laboratoryjne i modelowe prowadzonych na obszarze Zbiornika Zaporowego w Goczałkowicach stanowiącego model, ze względu na łączenie wielorakich funkcji 14

15 Zbiornik Goczałkowice Ochrona przed powodziami 15

16 Zbiornik Goczałkowice Zasoby wody do picia Uzdatnianie i zaopatrzenie w wodę 16

17 Zbiornik Goczałkowice Zapobieganie skutkom suszy 17

18 Zbiornik Goczałkowice Gospodarka rybacka 18

19 Zbiornik Goczałkowice Ochrona przyrody obszary Natura

20 Zbiornik Goczałkowice Rekreacja 20

21 Zadania założenia (1) Zakładamy, że efektem pracy interdyscyplinarnych zespołów badawczych będzie opracowanie numerycznego modelu zbiornika retencyjnego dla symulacji i prognozowanie jego stanu Będzie to system wspomagający zarządzanie, który pozwoli na efektywniejsze zarządzanie zbiornikiem w odniesieniu do ilości oraz jakości zasobów wodnych oraz optymalizację decyzji eksploatacyjnych 21

22 Zadania założenia (2) Empiryczną podstawą modelu zbiornika będą utworzone w oparciu o stały monitoring operacyjny: zintegrowane bazy danych o warunkach hydrologicznych, hydrogeologicznych i fizykochemicznych wody oraz osadów dennych sparametryzowane wskaźniki ekologiczne i higieniczne odnośnie do stanu flory i fauny oraz środowiska przyrodniczego wokół zbiornika analizy ekonomiczne funkcji zbiornika 22

23 Zadania założenia (3) System modeli ma umożliwić przewidywanie zmian ilości i jakości zasobów wodnych, wpływając na procesy uzdatniania wody i minimalizację kosztów; prognozy żyzności wód i zmian w zbiorniku i związanych z nim ekosystemach, które mogą wpływać na zarządzanie jakością zasobów wodnych Ma to szczególne znaczenie w warunkach drastycznych zmian środowiska, jakie obserwujemy w ostatnich latach czego przykładem są warunki klimatyczne ostatnich miesięcy 23

24 Przyjęta strategia prowadzenia projektu Od analizy przyczynowo-skutkowej problemu systemem DPSIR, przez budowanie baz danych, modele ilościowe i jakościowe, ich weryfikację i przygotowanie do uzyskania: Zintegrowanego Systemu Zarządzania Zbiornikiem wraz z: instrukcjami interpretacji wyników pracy systemu, opracowanymi scenariuszami zarządzania (scenariusze pracy + modelowanie + interpretacja) 24

25 Co chcemy uzyskać Użycie nowoczesnych metod badawczych (np. dla procesów mikrobiologicznych w wodzie, użycie biomarkerów dla ocen ryzyka środowiskowego, fitoremediantów dla oczyszczania wód) - po selekcji i weryfikacji będą podstawą wniosków wdrożeniowych i patentowych Rezultaty końcowe projektu, powinny znaleźć zastosowanie w zarządzaniu zbiornikami retencyjnymi w kraju i zagranicą, listy intencyjne potwierdzają zainteresowanie nimi jednostek zarządzających zbiornikami oraz jednostek administracji państwowej odpowiedzialnych za prowadzenie i nadzór nad gospodarką wodną. 25

26 Inne mierniki realizacji celów Projektu Zakładaliśmy udział w Projekcie 79 pracowników naukowych 42 studentów 10 doktorantów 10 nowych miejsc pracy Nawiązanie współpracy z jednostkami badawczymi i gospodarczymi (przynajmniej 8+7) Po zakończeniu Projektu liczne wdrożenia i patenty 26

27 Rada Konsorcjum Projektu Rada Konsorcjum działa w oparciu o zapisy Umowy Konsorcjum Naukowego podpisanej w dniu 20 marca 2009 przez wszystkie jednostki badawcze uczestniczące w projekcie W skład Rady Konsorcjum wchodzi po dwóch przedstawicieli każdego z Partnerów Konsorcjum Rada Konsorcjum podejmuje uchwały we wszystkich istotnych wspólnych sprawach, których wynikają zobowiązania Partnerów do określonych działań lub świadczeń na rzecz Konsorcjum 27

28 Zespół Koordynujący Projektu W skład Zespołu Koordynującego Projekt wchodzą: Koordynator Projektu (prof. dr hab. Paweł Migula), Zastępcy koordynatora Projektu (dr hab. Piotr Łaszczyca i dr Andrzej Woźnica) Kierownicy zadań badawczych i grup badawczych Kierownik Biura Projektu (mgr Bożena Oleksy) Kierownik Zbiornika Zaporowego w Goczałkowicach (mgr Andrzej Siudy) 28

29 Zespoły zadaniowe (badawcze) Politechnika Krakowska 1. Scenariusze pracy zbiornika i modelowanie hydrodynamiczne (dr Antoni Bojarski; dr Zofia Gręplowska) 2. Budowa zintegrowanego systemu zarządzania i ochrony zbiornika (prof. dr hab. Inż. Elżbieta Nachlik) Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN 1. Analizy fizykochemiczne środowiska, koordynacja badań terenowych (dr Maciej Kostecki) Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych 1 Budowa i aplikacja oraz weryfikacja modeli jakościowych (dr Czesław Kliś) 2 Budowanie systemu informacyjnego wraz z bazami danych (dr Jacek Długosz) 29

30 Zespoły zadaniowe (badawcze) Uniwersytet Śląski Wydział Nauk o Ziemi Zespół Hydrogeologii - powiązanie wód zbiornika z wodami podziemnymi; modelowanie hydrochemiczne wód podziemnych (prof. dr hab. Andrzej, Kowalczyk; dr Andrzej Witkowski) Zespół Hydrologii - monitoring ilościowy oraz określenie powiązania zbiornika z wodami podziemnymi. Stworzenie podstaw do budowy modelu dynamicznego (dr Damian Absalon) 3. Zespół Klimatologii depozycja zanieczyszczeń, parametry meteorologiczne (dr Mieczysław Leśniok) Instytut Fizyki Zespól Zaawansowanych Analiz Fizykochemicznych 1. Wskaźniki i modelowanie stanu fizyko-chemicznego wód powierzchniowych i podziemnych zbiornika (dr hab. Beata Kozłowska) 30

31 Zespoły zadaniowe (badawcze) Uniwersytet Śląski Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Monitoring biologiczny i operacyjny przyrody ożywionej na różnych poziomach organizacji biologicznej od subkomórkowej do ekosystemu dla potrzeb modelowania funkcjonalnego zbiornika (dr hab. Piotr Łaszczyca) 1. Biochemii, mikrobiologii i genetyki mikroorganizmów (dr Andrzej Woźnica) 2. Ekologii (prof. dr hab. Bernard Palowski) 3. Hydrobiologii ( prof. dr hab. Małgorzata Strzelec) 4. Geobotaniki (dr Andrzej Pasierbiński) 5. Zoologii kręgowców i bezkręgowców (prof. dr hab. Jacek Gorczyca) 6. Fizjologii Zwierząt i Ekotoksykologii (ocena funkcjonalna i biomarkery stanu środowiska) (dr Maria Augustyniak) 31

32 Początek był trudny Bobry robią swoje Wydry polują 32

33 My również 33

34 i na brak wody, nie tylko pod kilem, na pewno nie możemy narzekać Stan: 16 maj 2010;

35 A taka nowa łódź badawcza dla Projektu już buduje się w stoczni 35

36 Dziękuję za uwagę! prof. zw. dr hab. Paweł Migula, Koordynator Projektu Uniwersytet Śląski, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Katedra Fizjologii Zwierząt i Ekotoksykologii kom , zizozap@us.edu.pl 36