Wprowadzenie do opracowania map zagrożenia i ryzyka powodziowego

Wprowadzenie do opracowania map zagrożenia i ryzyka powodziowego ALBERT MALINGER INSTYTUT METEOROLOGII I GOSPODARKI WODNEJ PIB Centrum Modelowania Powodzi i Suszy w Poznaniu Warszawa 28.11.2012

ETAPY realizacji: 3 2 1 MAPY ZAGROŻENIA I RYZYKA WYKONANIE OBLICZEŃ OPRACOWANIE MODELI PRZYGOTOWANIE DANYCH OKREŚLENIE ZASOBU DANYCH DECYZJA O ZASTOSOWANIU TYPU MODELI POZYSKANIE ODPOWIEDNIEGO SPRZĘTU POZYSKANIE SPECJALISTÓW MODELARZY I GIS

1 KADRY CMPiS w Gdyni 12 osób CMPiS w Poznaniu 12 osób CMPiS we Wrocławiu 15 osób CMPiS w Krakowie 17 osób

1 SPRZĘT INFORMATYCZNY Nazwa zasobu CMPiS Kraków CMPiS Poznań CMPiS Wrocław CMPiS Gdynia ilość [szt.] ilość [szt.] ilość [szt.] ilość [szt.] Urządzenie wielofunkcyjne A3 laser kolor 1 1 1 1 4 Ploter A0 z wbudowanym skanerem A1 2 1 2 2 7 Komputery przenośne 3 3 3 3 12 Stacje robocze standardowe 6 4 4 4 18 Stacje robocze GIS 3 2 2 2 9 Stacje robocze do modelowania matematycznego 5 4 4 4 17 FTP/CIFS min. 1 TB 1 1 1 1 4 Macierze dyskowe 40-45 TB 1 1 1 1 4 Odbiornik GPS - RTK 2 2 1 1 6 Łącznie [ilość szt.]

1 OPROGRAMOWANIE Narzędzia GIS: ArcGIS (ArcView, ArcEditor, ArcInfo) Spatial Analyst - analizy przestrzenne na danych rastrowych i wektorowych; 3D Analyst - analizy topograficzne oraz tworzenie modeli powierzchni; Geostatistical - badanie danych, modelowania oraz generowania zaawansowanych modeli powierzchni. GeoMedia Geomedia Professional - rozszerzający możliwości pozyskiwania danych wektorowych oraz zmian edycyjnych; Geomedia Grid - edycja i analizy przestrzenne w modelu gridowym; Geomedia Image - zmiana jasności i kontrastu rastrów oraz zaawansowana transformacja rastra.

1 OPROGRAMOWANIE Narzędzia do modelowania matematycznego: Używamy oprogramowania duńskiej organizacji naukowo-badawczej DHI. Modele jednowymiarowe Mike11 wraz z modułami: SO (structure operations); DB (dam break); RR (rainfall runoff); Modele dwuwymiarowe Mike21; Modele sprzężone Pakiet MikeFlood posiadający pełną funkcjonalność modelu Mike11 i Mike21;

2 PRZYGOTOWANIE DANYCH DANE NIEZBĘDNE DO WYKONANIA MAP ZAGROŻENIA POWODZIOWEGO MAP RYZYKA POWODZIOWEGO DANE PRZESTRZENNE DANE NIEPRZESTRZENNE TOPOGRAFICZNE GEODEZYJNE INNE OPRACOWANIA KARTOGRAFICZNE

Dane przestrzenne - topograficzne: Baza Danych Obiektów Topograficznych BDOT; Mapy topograficzne (skala 1:10 000 i 1:50 000); Ortofotomapy; Państwowy Rejestr Granic (PRG); Państwowy Rejestr Nazw Geograficznych (PRNG); Mapa podziału hydrograficznego Polski (MPHP 1:50 000); Baza Natura 2000; Krajowy System Obszarów Chronionych; Ujęcia wody i strefy ochronne ujęć; Kąpieliska; Biblioteki; Zabytki wg rejestru Ministerstwa Kultury; Muzea.

Dane przestrzenne - geodezyjne: Numeryczny model terenu; Numeryczny model pokrycia terenu; Przekroje geodezyjne koryt rzecznych oraz obiektów inżynierskich (komunikacyjnych i hydrotechnicznych). wykonano 24 523 przekroje korytowe

Dane przestrzenne inne kartograficzne: Mapa hydrograficzna (skala 1:50 000); Mapa sozologiczna (skala 1:50 000).

Dane nieprzestrzenne: Hydrologiczne: Dane o hydrogramach codziennych stanów i przepływów do kalibracji modelu; Dane o przepływach prawdopodobnych dla przekrojów wodowskazowych; Rozkład przepływów prawdopodobnych w profilu podłużnym rzeki; Koincydencja przepływów prawdopodobnych dopływów oraz rzeki głównej; Dane o falach hipotetycznych; Hydrauliczne: Współczynniki szorstkości koryt rzecznych i terenów zalewowych; Istniejące krzywe wydatku obiektów hydrotechnicznych; Pozostałe dane: Powszechny System Ewidencji Ludności (PESEL); Lista zarejestrowanych w Ministerstwie Środowiska wniosków i pozwoleń zintegrowanych; Rejestr zakładów o dużym i zwiększonym ryzyku wystąpienia poważnej awarii; Lista Światowego Dziedzictwa Kulturalnego i Narodowego UNESCO;

2 OPRACOWANIE MODELI Obliczenia prowadzone są na modelach: Jednowymiarowych (1D) Dwuwymiarowych (2D) Sprzężone (1D/2D)

2 OBLICZENIA MODELOWE Wyniki modelu jednowymiarowego: Maksymalny poziom zwierciadła wody w przekroju; Średnia wartość prędkości przepływu w przekroju (kierunek prostopadły do przekroju).

2 OPRACOWANIE MODELI Obliczenia prowadzone są na modelach: Jednowymiarowych (1D) Dwuwymiarowych (2D) Sprzężone (1D/2D)

2 OPRACOWANIE MODELI Obliczenia prowadzone są na modelach: Jednowymiarowych (1D) Dwuwymiarowych (2D) Sprzężone (1D/2D) Model 2D

2 OBLICZENIA MODELOWE Wyniki modelu dwuwymiarowego: W każdym węźle siatki obliczeniowej otrzymujemy: Głębokość h (poziom zwierciadła wody); Składowe prędkości przepływu v w kierunkach x i y.

2 OPRACOWANIE MODELI Obliczenia prowadzone są na modelach: Jednowymiarowych (1D) Dwuwymiarowych (2D) Sprzężone (1D/2D) Model 1D Model 2D Model 1D

2 OPRACOWANIE MODELI Charakterystyka modeli jednowymiarowych i dwuwymiarowych: CHARAKTERYSTYKA MODEL 1D MODEL 2D Składowe wektora prędkości JEDNA Wzdłuż znanego kierunku DWIE W płaszczyźnie poziomej Lokalizacja wyników W PRZEKROJACH Brak ciągłości W WĘZŁACH SIATKI Wyniki znane w całym obszarze Czas obliczeń Do kilkunastu godzin Od kilkunastu godzin do kilkunastu dni Znajomość kierunku przepływu TAK - konieczna NIE - Kierunki są wynikiem obliczeń

Obliczenia za pomocą modeli dwuwymiarowych wykonane będą na 62 odcinkach rzek, których łączna długość to 1 148 km.

3 OBLICZENIA MODELOWE Przerwania obwałowań

3 OPRACOWANIE MAP ZAGROŻENIA I RYZYKA POWODZIOWEGO

3 MAPY ZAGROŻENIA POWODZIOWEGO PRZEDSTAWIAJĄCE Obszary, na których prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi jest: 1. NISKIE i wynosi raz na 500 LAT; 2. ŚREDNIE i wynosi raz na 100 LAT; 3. WYSOKIE i wynosi raz na 10 LAT. Na obszarach tych zobrazowane będą m.in. informacje o głębokościach wody, a w przypadku odcinków rzek zlokalizowanych na terenach miejskich dodatkowo zobrazowane będą informacje o prędkościach i kierunkach przepływu.

3 MAPY RYZYKA POWODZIOWEGO PRZEDSTAWIAJĄCE Na podstawie obszarów wskazanych na mapach zagrożenia powodziowego opracowane zostaną mapy ryzyka powodziowego przedstawiające: 1. Negatywne konsekwencje dla ludności wraz z uwzględnieniem potencjalnych strat powodziowych; 2. Negatywne konsekwencje dla środowiska wraz z uwzględnieniem użytkowania terenu.

INSTYTUT METEOROLOGII I GOSPODARKI WODNEJ PIB Centrum Modelowania Powodzi i Suszy w Poznaniu