NOWE PODEJŚCIE DO ANALIZY RYZKA POWODZIOWEGO

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy NOWE PODEJŚCIE DO ANALIZY RYZKA POWODZIOWEGO dr hab. inż. Andrzej Tiukało, prof. nzw. IMGW-PIB mgr inż. Grzegorz Dumieński Wrocław, UPWr, 6 grudnia 2017 r. 1

Cele prezentacji ocena ryzyka powodziowego służąca zarządzaniu ryzykiem powodziowym (czynniki wpływające na ocenę poziomu ryzyka powodziowego) zintegrowany poziom ryzyka powodziowego gmin w Polsce definicje systemu społeczno-ekologicznego oraz jego zdolności adaptacyjnej wskaźniki określające zdolność adaptacyjną dużych miast zastosowane w projekcie MPA sprawozdanie z podjętych działań dla oceny zdolności adaptacyjnej SES gmin zlewni Nysy Kłodzkiej wnioski 2

RYZYKO POWODZIOWE To miara zagrożenia powodziowego wyodrębnionego obszaru w odniesieniu do pozostałych znajdujących się w zbiorze badanej populacji (uwzględniająca właściwości statystyczne występowania powodzi o intensywnościach skutkujących niekorzystnymi konsekwencjami oraz wielkości tych konsekwencji). Nie jest jednak iloczynem prawdopodobieństwa zajścia zjawiska o zadanej intensywności i wielkości negatywnych konsekwencji tego zjawiska (straty) 3

NEGTYWNE KONSEKWENCJE POWODZI straty wynikające ze zniszczeń składowych (elementów) SES spowodowanych powodzią, straty wynikające z okresowej dysfunkcji SES spowodowanej powodzią, koszty prowadzenia akcji ratunkowej w trakcie powodzi, koszty przywrócenia wszystkich funkcji SES po ustąpieniu powodzi. 4

Plany zarządzania ryzykiem powodziowym (PZRP) to dokumenty przewidujące działania realizujące główne cele zarządzania ryzykiem powodziowym, które można zagregować w trzech kategoriach: 1. Ograniczanie zagrożenia (zasięgu powodzi) 2. Ograniczenie wrażliwości terenów zagrożonych 3. Podnoszenie zdolności radzenia sobie z zagrożeniem powodziowym 5

REDUKCJA ZAGROŻENIA REDUKCJA RYZYKA POWODZIOWEGO REDUKCJA WRAŻLIWOŚCI RYZYKO REZYDUALNE ŚRODKI OGRANICZAJĄCE RYZYKO SYSTEM PROGNOZOWANIA I OSTRZEGANIA WIELKOŚĆ RYZYKA SYSTEM ZARZĄDZANIA KRYZYSOWEGO PLANY ZARZĄDZANIA KRYZYSOWEGO PLANY EWAKUACJI UREGULOWANIA PRAWNE I EKONOMICZNE KSZTAŁTUJĄCE WARUNKI ZABUDOWY / WYMAGANIA STAWIANE ODPORNOŚCI OBIEKTÓW BUDOWLANYCH NA TERENACH ZALEWOWYCH DZIAŁANIA NIETECHNICZNE OGRANICZAJĄCE NIEBEZPIECZEŃSTWO POWODZI (NATURALNE ŚRODKI OCHRONY PRZECIWPOWODZIOWEJ) DZIAŁANIA TECHNICZNE BUDOWA, PRZEBUDOWA, REMONTY INFRASTRUKTURY BIERNEJ ORAZ CZYNNEJ OCHRONY PRZECIWPOWODZIOWEJ 6

Obserwacja mnogość elementów wpływających na ryzko 7 [źródło: opracowanie własne na podstawie Dumieński G., Tiukało A., 2015]

ZINTEGROWANY POZIOM RYZYKA POWODZIOWEGO W POLSCE 8

Celem zarządzania ryzykiem powodziowym jest ograniczenie potencjalnych negatywnych skutków powodzi dla życia i zdrowia ludzi, środowiska, dziedzictwa kulturowego oraz działalności gospodarczej. (Dział 1 art. 9, ustawa Prawo wodne). 9

Tabela 1. WSKAŹNIKI NEGATYWNYCH KONSEKWENCJI POWODZI WYKORZYSTANE W OCENIE RYZYKA POWODZIOWEGO W POLSCE [źródło: opracowanie własne na podstawie: Bedryj i in. 2017; Tiukało i in. 2015; Rozporządzenie 2013] kategoria ryzyka powodziowego zdrowie i życie ludzi środowisko dziedzictwo kulturowe działalność gospodarcza wskaźnik negatywnych konsekwencji powodzi AC hh,1 : liczba zagrożonych mieszkańców na obszarach zagrożenia powodziowego AC hh,2 : liczba obiektów użyteczności społecznej (budynków), związanych z przebywaniem: dzieci i młodzieży (dom dziecka, dom studencki, internat, szkoła, przedszkole, żłobek), osób o ograniczonych możliwościach poruszania się (szpital, hospicjum, dom opieki społecznej, ośrodek opieki społecznej, sanatorium), osób o ograniczonych możliwościach decyzyjnych (zakład karny areszt śledczy, dom wychowawczy, zakład poprawczy) AC e,1: liczba obiektów stanowiących duże zagrożenie dla środowiska (zakłady przemysłowe) AC e,2: liczba obiektów stanowiących potencjalne zagrożenie dla środowiska (inne potencjalne ogniska zanieczyszczeń składowiska odpadów, oczyszczalnie ścieków i przepompownie ścieków, cmentarze) AC ch,1 : liczba obiektów i obszarów cennych kulturowo (pomnik zagłady, muzeum, skansen, biblioteka narodowy zasób biblioteczny, archiwum narodowy zasób archiwalny), w tym obiekty wpisane na listę UNESCO AC ea,1 : wartość strat w majątku na terenach zabudowy mieszkalnej zagrożonego powodzią AC ea,2 : wartość strat w majątku na terenach przemysłowych zagrożonych powodzią AC ea,3 : wartość strat w majątku na terenach komunikacyjnych zagrożonych powodzią AC ea,4 : wartość strat w majątku na terenach lasów.. AC ea,5 : wartość strat w majątku na terenach rekreacyjno-wypoczynkowych. AC ea,6 : wartość strat w majątku na terenach gruntów ornych.. AC ea,7 : wartość strat w majątku na terenach użytków zielonych.. AC : wartość strat w majątku na pozostałych terenach. 10

Zintegrowany poziom ryzyka powodziowego - IR IR = 0.54 x R hh + 0.07 x R e + 0.07 x R ch + 0.32 x R ea IR - poziom zintegrowanego ryzyka powodziowego SES (IR ang. integrated risk) 0.54 - współczynnik wagowy dla kategorii zdrowie ludzi 0.07 - współczynnik wagowy dla kategorii środowisko 0.07 - współczynnik wagowy dla kategorii dziedzictwo kulturowe 0.32 - współczynnik wagowy dla kategorii działalność gospodarcza R hh - poziom ryzyka powodziowego dla kategorii zdrowie i życie ludzi R e - poziom ryzyka powodziowego dla kategorii środowisko R ch - poziom ryzyka powodziowego dla kategorii dziedzictwo kulturowe R ea - poziom ryzyka powodziowego dla kategorii działalność gospodarcza 11

kategorie ryzyka powodziowego zdrowie i życie ludzi środowisko dziedzictwo kulturowe działalność gospodarcza zdrowie i życie ludzi --- 7 7 2 środowisko 1/7 --- 1 1/5 dziedzictwo kulturowe 1/7 1 --- 1/5 działalność gospodarcza 1/2 5 5 --- Tabela 2: Wartości współczynników wagowych dla poszczególnych kategorii ryzyka powodziowego przyjęte podczas opracowywania PZRP w Polsce [źródło: IMGW 2014] przewaga ważności elementów decyzyjnych równoważność słaba lub umiarkowana istotna, zasadnicza, mocna zdecydowana lub bardzo mocna absolutna opisowe wyrażenie ważności elementów decyzyjnych X ma takie samo znaczenie jak Y (oba elementy przyczyniają się w równym stopniu do osiągnięcia celu) X ma trochę większe znaczenie niż Y (nieprzekonujące znaczenie lub słaba preferencja jednego elementu nad drugim) X ma wyraźnie większe znaczenie niż Y (zasadnicze lub mocne znaczenie lub mocna preferencja jednego elementu nad innym) X ma bezwzględnie większe znaczenie niż Y (zdecydowane znaczenie lub bardzo mocna preferencja jednego elementu nad innym) X ma absolutnie większe znaczenie niż Y (absolutne znaczenie lub absolutna preferencja jednego elementu nad innym) przyporządkowa ne wartości współczynników wagowych*) 1 Tabela 3: Wartości współczynników wagowych dla poszczególnych kategorii ryzyka powodziowego przyporządkowane w oparciu o skalę preferencji AHP [źródło: Winnicki, 2006: za Saaty] *) Przy czym można również stosować wartości pośrednie współczynników wagowych dla wyrażenia ważności elementów decyzyjnych. 3 5 7 9 12

Zintegrowany poziom ryzyka powodziowego w Polsce 13 [źródło: Bedryj M., Dumieński G., Tiukało A., 2017]

Wielkość potencjalnych strat powodziowych w gminach [mln zł] straty powodziowe w gminie [mln zł] ilość gmin kolor na mapie przyjęty poziom zagrożenia poniżej 1 mln zł 586 bardzo niski <1 5) mln 294 niskie <5 15) mln 181 umiarkowany <15 30> mln 87 wysoki powyżej 30 mln zł 153 bardzo wysoki suma: 1301 14

średnio ok. 12,3 mln zł potencjalnych strat powodziowych w gminie średnio ok. 9 mln zł rzeczywistych strat powodziowych w gminie tytuł slajdu 15 [źródło: Dumieński G., Pasiecznik-Dominiak A., Tiukało A., 2015]

Stosunek strat powodziowych do budżetu gminy w 2012 r. [%] stosunek strat powodziowych do budżetu gminy [%] ilość gmin kolor na mapie poziom wrażliwości poniżej 5 % budżetu 654 <5-15) % 223 bardzo niski <15 30) % 88 niski <30 50) % 122 umiarkowany powyżej 50 % 92 wysoki straty większe od budżetu gminy suma: 1301 122 bardzo wysoki 16

średnio ok. 38 % tytuł slajdu 17 [źródło: Dumieński G., Pasiecznik-Dominiak A., Tiukało A., 2015]

Gęstość zaludnienia terenów zalewowych gminy [osoby/km 2 ] klasy liczba gmin kolor na mapie przyjęty poziom ryzyka poniżej 20 os/km 2 418 bardzo niski <20-100) 216 niski <100-400) 104 umiarkowany <400-1000> 33 wysoki powyżej 1000 os/km 2 12 bardzo wysoki 18

Rozkład przestrzenny gęstości zaludnienia na terenie zalewowym gminy [os/km 2 ] Przyjęty poziom wrażliwości tytuł slajdu 19 [źródło: Dumieński G., Pasiecznik-Dominiak A., Tiukało A., 2015]

Obserwacja: W procesie szacowania negatywnych konsekwencji wywołanych zagrożeniem powodziowym, a w efekcie wyznaczania wielkości ryzyka powodziowego dla wybranego obszaru (systemu społecznoekologicznego) arbitralnie przyjęto zestaw wskaźników, które nie uwzględniają całego spektrum niekorzystnych konsekwencji zdarzenia (nie uwzględniają bowiem: strat wynikających z dysfunkcji SES spowodowanych powodzią, kosztów prowadzenia akcji ratunkowej oraz kosztów przywrócenia funkcji SES po ustąpieniu powodzi), nie uwzględniono także zdolności adaptacyjnej analizowanych jednostek, w tym zdolności redukcji skali negatywnych konsekwencji powodziowych ze względu na brak metodyki oceny ich zdolności radzenia sobie z zagrożeniem powodziowym. 20

CELE PROWADZONYCH BADAŃ stworzenie systemu efektywnych wskaźników służących ocenie adaptacyjności (zdolności radzenia sobie z zagrożeniem powodziowym) systemów społeczno-ekologicznych) (na przykładzie zlewni Nysy Kłodzkiej) stworzenie systemu monitorowania zmian potencjału adaptacyjnego SES jako narzędzia oceny efektywności prowadzonych działań wzmacniających zdolność adaptacyjną gmin 21

Powtarzalność powodzi w gminach wg lat: 1997, 2001, 2004 wniosek: 277 gmin 22 [źródło: Biedroń I., Bogdańska-Warmuz R., 2012]

Definicja systemu społeczno-ekologicznego 23

253 głównych rzek i cieków w Polsce o łącznej długości 14 481 km pozostałe 592 rzeki i cieki o łącznej długości 12 695 km skierowano do II cyklu planistycznego obecnie realizowanego (planowane zakończenie I kw. 2020) tytuł slajdu 24

1305 gmin, które przyporządkowano do rzek i cieków skierowanych do I cyklu planistycznego 2478 gmin tytuł slajdu 25

zgodnie z ustawą o podziale administracyjnym państwa gmina stanowi podstawową jednostkę administracyjną jednostki terytorialne liczba województwa 16 subregiony 66 powiaty 314 gminy 2478 Tabela 5. Zestawienie danych dotyczących jednostek terytorialnych Polski (stan na 1 stycznia 2017 r.) rodzaj gminy liczba [Źródło: Ustawa z 5 czerwca 1998 r. o wprowadzeniu zasadniczego trójstopniowego podziału terytorialnego państwa Dz. U. z 1998 r., nr 96, poz. 1547 z późn. zm]. Tabela 6. Zestawienie danych dotyczących gmin Polski (stan na 1 stycznia 2017 r.) wiejska 1555 miejsko-wiejska 621 miejska 302 26

Q 10% prawdopodobieństwo wysokie Q 1% prawdopodobieństwo średnie Q 0,2% prawdopodobieństwo niskie liczba gmin dotknięta wodami powodziowymi od rzek przy określonym prawdopodobieństwie Q 1287 1301 1305 bez względu na określone prawdopodobieństwo powodzi (Q10%, Q1% czy Q0,2%) ponad 50% gmin jest narażonych bezpośrednio na powódź [źródło: Dumieński G., Pasiecznik-Dominiak A., Tiukało A., 2015; Matczak i in. 2016] 27

[źródło: opracowanie własne na podstawie Dumieński G., Tiukało A., 2015] SES JAKO GMINA konieczność dookreślenia elementów i celu(ów) SES 28

Gmina jako system społeczno-ekologiczny [źródło: opracowanie własne na podstawie Degórski M., 2010] Obserwacja konieczność redefinicji pojęcia SES 29

REDEFINICJA SES System społeczno-ekologiczny (z ang. social-ecological system SES) należy rozumieć jako układ dwóch systemów: systemu społecznego i systemu ekologicznego, których funkcjonowanie jest wzajemnie zależne od siebie Elementami (podmiotami) SES są: - w obszarze społecznym - człowiek/jednostka, funkcjonujący w różnego rodzaju zbiorowościach, np. w społeczeństwie, organizacjach, instytucjach czy też w grupach społecznych, - w obszarze ekologicznym elementy biotyczne i antropogeniczne składające się na przyrodę (środowisko przyrodnicze) Podmioty te wchodzą w sieć interakcji, zależności i powiązań, dążąc do szeroko rozumianego ich rozwoju w ramach SES. 30

CELE TAK ROZUMIANEGO SES: jest osiągnięcie określonego poziomu dobrostanu społecznego, wynikającego z ukonstytuowanych/ przyjętych pomiędzy jednostkami różnego rodzaju umów społecznych, zaś cele systemu ekologicznego determinowane są jego istotą, czyli stałą potrzebą przetrwania. W związku z powyższym celem SES jest postęp społeczny z uwzględnieniem trwałości systemu ekologicznego, który jest możliwy do zrealizowania poprzez kształtowanie postaw i potrzeb społecznych oraz ich zaspakajanie, a także zapewnienie funkcji ekosystemowych. 31

o Jednocześnie postawy społeczne wobec systemu ekologicznego (wynikające, m.in. z samooceny kondycji społeczności) ostatecznie determinują charakter rozwoju SES, który może być zrównoważony lub nie. 32

Dynamika rozwoju SES i efektywność osiągania jego celów zależna jest od czynników: społecznych, politycznych, ekonomicznych, kulturowych, historycznych, międzynarodowych oraz od czynników środowiskowych takich jak: 1. uwarunkowania klimatyczne, 2. bioróżnorodność 3.funkcji jakie pełni system ekologiczny wobec systemu społecznego. 33

Zatem efektywność realizacji określonych celów SES wynika z jego: kapitału ludzkiego i społecznego, oraz potencjałów: organizacyjnego, ekonomicznego ekologicznego. 34

GRAFICZNA KONCEPTUALIZACJA SES [źródło: opracowanie własne ] [źródło: opracowanie własne ] 35

ADAPTACYJNOŚĆ i ZDOLNOŚĆ ADAPTACYJNA Adaptacyjność to zdolność uczestników systemu do wywarcia wpływu na odporność [źródło: Walker B., Holling C.S., Carpenter S.R., Kinzig A., Resilience, Adaptability and Transformability in Social-ecological Systems, Ecology and Society9(2): 5] Inicjatywy i środki służące zmniejszeniu podatność naturalnych i ludzkich systemów na zaistniałe lub oczekiwane skutki zmian klimatu [źródło: KLIMADA; Miejskie Plany Adaptacji do Zmian Klimatu] 36

PZRP jako zbiór środków/działań adaptacyjnych Nakłady finansowe na inwestycje rekomendowane do realizacji w PZRP w latach 2016 2021 [źródło: Krzyżanowski M., Tiukało A., 2017] 37

MACIERZ ZDOLNOŚCI ADAPTACYJNEJ W MIEJSKICH PLANACH ADAPTACJI DO ZMIAN KLIMATU (MPA) 38

MPA synteza projektu opracowywane eksperckie dla 44 miast w Polsce, zespoły miejskie + zespoły eksperckie, analiza sektorów podatnych na zmiany klimatu i wskazanie najbardziej wrażliwych, wypracowanie opcji działań adaptacyjnych redukujących wrażliwość wskazanych sektorów, w tym kontekście miasto = system społecznoekologiczny. 39

Macierz oceny potencjału adaptacyjnego Kategorie potencjału adaptacyjnego Potencjał finansowy Kapitał społeczny Przygotowanie służb miejskich Mechanizmy informowania i ostrzegania Sieć infrastruktury społecznej Współpraca w zakresie zarządzania kryzysowego Błękitno-zielona infrastruktura Zasoby do wykorzystania w adaptacji do zmian klimatu Braki w zasobach do wykorzystania w adaptacji do zmian klimatu Ocena potencjału (W/Ś/N) Innowacyjność 40

SYSTEMY SPOŁECZNO-EKOLOGICZNE W ZLEWNI NYSY KŁODZKIEJ 41

ZLEWNIA NYSY KŁODZKIEJ 18 gmin systemów społeczno-ekologicznych, 450 tys. mieszkańców z czego około 15 tys. zamieszkujących w strefie bezpośredniego zagrożenia powodziowego (1%), tereny te często nawiedzane są przez powodzie i podtopienia, z racji obserwowalnego zagrożenia SESy są beneficjentami planowanych inwestycji wzmacniających ochronę przeciwpowodziową tego regionu. 42

[źródło: mapy.isok.gov.pl, edytowane] 43

[źródło: opracowanie własne na podstawie danych z projektu ISOK; Michalik M., 2016] 44

[źródło: opracowanie własne na podstawie danych z projektu PZRP] 45

Grupa wskaźników kapitał ludzki i społeczny potencjał finansowy potencjał organizacyjny potencjał ekologiczny 46

Źródła danych 47

Ankieta Źródło danych Grupa wskaźników P O T E N C J A Ł O R G N I Z A C Y J N Y Nazwa wskaźnika Liczba łóżek szpitalnych na 10 tys. mieszkańców % powierzchni gminy objętym MPZP X X Liczba szpitalnych oddziałów ratunkowych SOR Obecność komórki organizacyjnej w UM lub UG, w obowiązkach której znajdują się elementy zarządzania kryzysowego Liczba cofniętych decyzji dotyczących pozwoleń na budowę na terenach zalewowych Aktualizacja MPZP po 2015 r. Wsparcie gminy w systemie indywidualnych ubezpieczeń od powodzi Obecność systemu wczesnego ostrzegania mieszkańców przed nadzwyczajnymi zjawiskami naturalnymi w tym powodziami Liczba mieszkańców przypadająca na aptekę bądź punkt apteczny w gminie Posiadanie Studium Ochrony przed Powodzią bądź Planu Operacyjnego Ochrony przed Powodzią B D L X G U S S V S X B I P X X X I S O K X X X X X X 48

[źródło: opracowanie własne - Dumieński G., Tiukało A., Michalik M., 2016] 49

WNIOSKI 50

Wnioski Plany Zarządzania Ryzykiem Powodziowym stanowią pierwszą próbę holistycznego działania mającego na celu wielowymiarowe oszacowanie wielkości ryzyka powodziowego gmin zagrożonych powodzią w poszczególnych kategoriach, należy jednak zaakcentować, iż szacowania te wymagają poważnej modyfikacji, autorzy podnoszą konieczność weryfikacji metodyki oceny poziomu ryzyka powodziowego dla wybranych systemów społeczno-ekologicznych w kolejnym cyklu realizacji tzw. dyrektywy powodziowej (Dyrektywa 2007/60/WE) zwłaszcza w kontekście włączenia oceny zdolności adaptacyjnej SES zagrożonych powodzią, 51

Wnioski autorzy postulują wyznaczanie efektywnych wskaźników mierzących trwałe lub okresowe niekorzystne skutki oddziaływania powodzi na podsystem ekologiczny i społeczny SES oraz wyznaczenie grupy wskaźników mierzących zdolność SES do ograniczenia tych skutków. W tym celu zdefiniowano system społeczno-ekologiczny, w prowadzonych badaniach nad oceną zdolności adaptacyjnej SES przyjęto, że systemem tym jest gmina czyli podstawowa jednostka samorządu terytorialnego. 52

Dziękujemy za uwagę dr hab inż. Andrzej Tiukało, prof. nzw. IMGW-PIB mgr inż. Grzegorz Dumieński Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy Zakład Badań Regionalnych 51-616 Wrocław, ul. Parkowa 30 Tel. (71) 32-00-164/175 andrzej.tiukalo@imgw.pl grzegorz.dumienski@imgw.pl www.imgw.pl www.pogodynka.pl 53