Ghid monitoring_ Marian Godea

Danube WATER Integrated Management

INSTRUCȚIUNI DE REALIZARE A ACTIVITĂŢILOR DE

MONITORIZARE A FLUVIULUI DUNĂREA

Dragoş Cazan**, Monica Mainerici**, M.J. Adler***,

Rodica Macaleţ***, Radu Emil***, Ruxandra Bălăeţ*, Cristina Trifu***,

Carmen Rădulescu***, Marian Godea****, Adrian Vlăducu**

• * MINISTERUL MEDIULUI, APELOR ŞI PĂDURILOR

• ** ADMINISTRAŢIA NAŢIONALĂ «APELE ROMÂNE»

• *** INSTITUTUL NAŢIONAL DE HIDROLOGIE ŞI GOSPODĂRIRE A APELOR

• **** ADMINISTRAŢIA BAZINALĂ DE APĂ ARGEŞ-VEDEA

1. Cadrul legislativ al organizării rețelei de monitorizare

2. Rețeaua de monitorizare hidrologică și a apelor subterane

2.1. Rețeaua hidrologică din România

2.2. Analiza rețelei de monitorizare a apelor din Bulgaria

3. Metodologia de monitorizare și prelucrare a datelor pentru fluviul

Dunărea și afluenții săi

3.1. Monitorizare hidrologică / prelucrarea datelor

3.2. Monitorizarea calității apei / prelucrarea datelor

4. Controlul apelor subterane și metodologia de prelucrare a datelor

4.1. Controlul apelor subterane / prelucrarea datelor

4.2. Controlul calitativ al apelor subterane / prelucrarea datelor

5. Modernizarea rețelei de control în cadrul Proiectului Danube Water.

Capitalizarea rezultatelor

5.1. Rețeaua de control al bazinelor pe Dunăre și afluenții săi 5.1.1 Stații și senzori automați

5.1.2. Alte echipamente de control

5.2. Modernizarea rețelei de control al apelor subterane 5.2.1. Lucrări de reabilitare a puțurilor

5.2.2. Alte echipamente pentru întreținerea puțurilor

5.3. Propunere pentru continuarea modernizării sistemului de control

și a schimbului de date și informații în zona de frontieră

5.4. Recomandări suplimentare de dezvoltare

2.1. Sistemul de monitorizare a resurselor de apă din

sectorul românesc al fluviului Dunărea.

Rețea hidrometrică

s. h. Gruia - km 856,5 (perioada analizată 1981-2011);

s. h. Calafat - km 786,9 (perioada analizată 1974-2011);

s. h. Bechet - km 678,665 (perioada analizată 1983-2011);

s. h. Corabia - km 624,2 (perioada analizată 1966-2011);

s. h. Turnu Măgurele - km 596,32 (perioada analizată 1967-2011);

s. h. Zimnicea - km 553,23 (perioada analizată 1966-2011);

s. h. Giurgiu - km 493,05 (perioada analizată 1966-2011);

s. h. Oltenița - km 429,8 (perioada analizată 1966-2011);

s. h. Chiciu-Călărași - km 379,58 (perioada analizată 1966-1969, 1973-2011).

Date de intrare

Date din teren

Date din lab.

SISTEMUL ACTUAL DE MONITORIZARE A FLUVIULUI

DUNĂREA ÎN ROMÂNIA

Monitorizarea hidrologiei

Monitorizarea morfologiei

Monitorizarea calităţii râului

DEBITTransp.

sedimenteModif. albie

şi maluri Apă Sedimente

Modele hidrologice* Prognoză* avertismente

DiseminareDate de ieşire

2.1 Activitatea de monitorizare desfășurată de ANAR

Observaţii în teren, colectare date brute, date din BD nevalidate

Date ref. nivel ape,incl. izvoare –

man./auto.

Obs. lunare ale debitelor râurilor

(izvoarelor)

Niv. lunare ale puţurilor man./auto

Turbiditate – mostre sedim. în suspensie

Analiza şi procesarea datelor, control secundar, date DB validate (ciclu anual):

Lanţ de realizare a produselor şi de generare a informaţiilor, concluzii, generalizări, expertiză, studii

Stabilirea curbelor de evaluare pentru râuri/izvoare,

provizorii, validate

Bilanţuri ref. Debitul apelor din bazinului

râurilor

Comparaţie a supraf.- Variaţii şi tendinţe

ale apelor subterane

Sedim. în suspensieStabilirea curbelor de

evaluare

Modele de prognozare, avertismente imediate pt.

inundaţii şi secetă

Managementul resurselor de apă

şi produse pt. suportul procesului

decizional

Evaluarea resurselor de apă, cuantificarea

vol. de sedimente, tendinţe, modif.

Clim.

2.2 Activitatea de monitorizare desfășurată de INMH-BAS

2.Sistemul de monitorizare a resurselor de apă din

sectorul comun al fluviului Dunărea.

Rețea hidrometrică

3.1. Monitorizare hidrologică/colectarea şi prelucrarea datelor

Nivelul apei este măsurat: - în mod discontinuu, cu ajutorul mirelor/tijelor

hidrometrice/echipamentului de măsurare care poate să fie

instalat pe diferite construcții din albia râului

- în mod continuu, cu ajutorul dispozitivelor de înregistrare

(stații automate).

În mod discontinuu, nivelurile apei sunt stabilite prin citirea

directă, de către hidrometru, a suprafeței apei pe scara unui

dispozitiv de măsurare hidrometrică placat în curentul apei.

Orele standard de observare sunt 6:00/19:00 pentru România şi

8.00/20.00. Transmiterea datelor la unitățile de colectare se

face în funcție de necesitățile de gospodărire a apelor.

Stațiile automate pot să înregistreze nivelurile într-un mod

continuu sau discontinuu, potrivit unui program prestabilit, iar

transmisia datelor se poate face conform unui program

prestabilit sau prin interogare. În România transmisia se face

prin radio, GSM, satelit, iar stațiile instalate prin programul

Danube Water folosesc sistemul GPRS. În Bulgaria se folosește

sistemul GPRS.

Valorile măsurate pot fi stocate pe medii magnetice încorporate

în dispozitivele de măsurare (cartuș, disc, casetă) pe stația

hidrometrică sau pot fi transmise către o stație de concentrare

a datelor.

Cele două sisteme de monitorizare hidrologică din Bulgaria și

România sunt similare și respectă recomandările OMM, atât în

ceea ce privește echipamentele, cât și prelucrarea datelor.

Stația 22700 pe râul Osam în satul Troqn

Echipamentul Doppler de determinare a debitului lichid

Morişca hidrometrică electromagnetică

3.1. Monitorizare hidrologică. Echipamente pentru

determinarea debitelor

3.1. Monitorizare hidrologică/colectarea şi prelucrarea datelor

Măsurătorile aluviunilor în suspensie pot să fie complete atunci când captarea probelor de apă este făcută în toate punctele de măsurare a vitezei și în restul verticalelor, se preleveaza numai în punctele de „0,6 h”; și simplificată (atunci când nu există nicio posibilitate de a desfășura măsurători complete din cauza condițiilor dificile de determinare - debite mari, vânt puternic etc.) atunci când recoltarea simplă este realizată numai din puncte de „0,6 h” acolo unde se măsoară și debitul apei.

a. Batometru cu flapsuri b. Turbidimetru portabil

Figura 12. Tipuri de echipamente de prelevare si masurare a sedimentelor

• Debitul solid

Aluviuni în suspensie (turbiditate)

Aluviuni târâte

Sedimente din patul albiei

din albia râului să fie colectate si probe de sedimente în suspensie.

Cantitatea de aluviuni colectate de pe fiecare verticală ar trebui să aibă aproximativ același volum și să reprezinte dimensiunea particulelor care este cea mai caracteristică parte a albiei râului de unde se colectează pe verticală. Toate probele dintr-un profil vertical se amestecă într-o probă globală cu dimensiune medie a granulelor.

Dragă ce colectează aluviuni din albia râului

3.1. Monitorizare hidrologică/colectarea probelor

• Debitul solid

Aluviuni tarate

Sedimente din patul albiei

• Temperatura apei este măsurată în același moment ca și nivelul apei

• Temperatura aerului este măsurată în același moment ca și nivelul apei.

• Grosimea gheții, zăpada pe gheață și gheața de sub apă sunt măsurate la toate stațiile

hidrometrice.

Nave laborator (Lipova și Sarmizegetusa)

3.1. Monitorizare hidrologică pe fluviul Dunărea

94,50 zerope scală

distanța de la reperul de început

Adâncimi

Cotele terenului

Structura albiei râului Stâncă Nisip Nisip și pietriș Nisip colmatat Sol argilos cu nisip

Profil transversal secțiune stație hidrometrica (Măsurarea vitezei apei cu morișca hidrometrica)

3.1. Monitorizare hidrologică/prelucrarea datelor

3.1 Monitorizare hidrologică.

Prelucrarea și analiza datelor, controlul secundar, date validate

pentru baza de date (ciclul anual)

Nivelul apei la miră, temperatură apă/aer şi cantitățile de precipitații sunt monitorizate zilnic, în

sistem clasic/automat. Debitele de apă sunt monitorizate săptămânal/lunar. Determinarea

debitelor/volumelor se face pe baza relației nivel/debit (H/Q).

Secțiunile transversale și graficul Q-H (schema sintetică)

.

Curba de regim a râului Cherni Lom în dreptul localității Shirokova, stația hidrometrică nr. 205, pentru anul hidrologic 1950-51.

m/sec m3/sec

m/sec

Staț

iona

re ni

vel a

pă H

în cm

Semne convenționaleCantitatea de apă măsurată cu ajutorul plutitorilorCantitatea de apă măsurată cu morișca hidrometricăCentrul de greutate

Qm3/sec

Măsurarea manuală este efectuată cu ajutorul nivelmetrului, constând dintr-o ruletă gradată cu senzor la

un capăt. Prin introducerea acesteia în puţul forat, la contactul cu apa, aceasta emite un semnal sonor şi

adâncimea nivelului hidrostatic – piezometric este citită pe ruleta gradată.

Măsurarea automată este efectuată cu ajutorul unor senzori introduşi în puţul forat, care înregistrează, la

intervale de timp stabilite în prealabil, adâncimea nivelului hidrostatic – piezometric şi temperatura.

Datele înregistrate sunt fie descărcate periodic pe un laptop, fie sunt transmise automat la un server

desemnat, dacă senzorul este dotat cu transmisiune automată de date printr-un sistem GSM.

Controlul apelor subterane. Colectarea datelor

Controlul apelor subterane. Harti piezometrice

Controlul apelor subterane.

Buletin hidrogeologic lunar

Monitorizarea cantitativă a apelor subterane în Bulgaria

În zona proiectului există: 12 câmpii joase danubiene cu coduri de la BG1G0000QAL001 la

BG1G0000QAL012, 7 terase hidrografice cu coduri de la BG1G0000QAL013 la BG1G0000QAL020,

2 componente de eră neogenă - BG1G00000N2034 şi BG1G000N1BP036 şi 1 componentă

aferentă erei Cretacic Inferior (Timpuriu) (Barremian-Aptian).

Programul de control pentru starea cantitativă în zona proiectului include 54 de puncte pentru 19

corpuri de apă subterană.

5. Modernizarea reţelei de monitorizare în cadrul

Proiectului Danube Water. Capitalizarea rezultatelor

Pentru implementarea Directivei-cadru în domeniul apei (2000/60/CE) precum şi pentru

îmbunătăţirea sistemului de monitorizare a stării apei în Fluviul Dunărea, a fost necesară

instalarea unor statii automate pentru monitorizarea nivelului şi temperaturii apei.

Locaţiile de instalare a staţiilor automate

Amplasarea Curs de apa

Sistem de

Gospodarire

a Apelor

Administratia Bazinala de Apa

11 Dr. Tr. Severin Dunăre Mehedinţi Jiu

22 Calafat Dunăre Mehedinţi Jiu

33 Gruia Dunăre Mehedinţi Jiu

44 Pătulele Blahnita Mehedinţi Jiu

55 Afumaţi Baboia Dolj Jiu

66 Ostroveni Jiet Dolj Jiu

77 Bechet Dunăre Giurgiu Argeş-Vedea

88 Corabia Dunăre Giurgiu Argeş-Vedea

99 Olteniţa Dunăre Giurgiu Argeş-Vedea

110 Chiciu Dunăre Giurgiu Argeş-Vedea

111 Smârdioasa Vedea Teleorman Argeş-Vedea

112 Olteniţa (AG) Argeş Ilfov-

Bucureşti Argeş-Vedea

113 Izvoarele Dunăre Constanţa Dobrogea-Litoral

114 Unirea Dunăre Constanţa Dobrogea-Litoral

5.Modernizarea reţelei de monitorizare în cadrul


Statii automate pentru

monitorizarea nivelului şi

temperaturii apei.



ADCP-Masuratori pentru determinarea debitului lichis

Vehiculul subacvatic autonom (AUV- EcoMapper) este un instrument folosit pentru efectuarea

profilelor batimetrice şi determinarea calităţii apei. Este echipat cu senzori verticali de măsură a

adâncimilor, senzori de corecţie pentru axele de ruliu şi tangaj şi senzori pentru determinarea

calităţii apei (turbiditate, pH, conductivitate / salinitate, oxigen dizolvat, clorofilă şi

temperatură).



• În scopul monitorizării corpurilor de apă subterană asociate fluviului Dunărea, au fost automatizate 60 de foraje, aparţinând Reţelei Naţionale de Foraje de Observaţie, respectiv din judeţele Mehedinţi, Dolj, Olt, Teleorman, Giurgiu, Călăraşi şi Constanţa.

• Aceste foraje au fost selectate de către INHGA împreună cu specialiștii Administrațiilor Bazinale de Apă Jiu, Buzău–Ialomița, Argeș-Vedea și Dobrogea-Litoral.

• Pentru asigurarea unui monitoring de calitate, toate forajele au fost reabilitate și testate din punct de vedere al caracteristicilor hidrogeologice și hidrochimice.

Corpul de apa subterana

ABA Jiu ABA Arges-

Vedea

ABA

Ialomita-

Buzau

ABA

Dobrogea-

Litoral

ROJI06/Lunca si terasele Dunarii

(Calafat)- 29

ROJI07/Oltenia 1

ROOT08/Lunca si terasle Oltului inferior 4

ROAG07/Lunca Dunarii (Giurgiu-

Oltenita)8 1

ROAG05/Lunca si terasele Argesului 1

ROAG10/Lunca Dunarii (Turnu

Magurele –Zimnicea) 7

ROIL11/Lunca Dunarii (Oltenita-

Harsova)4

ROIL17/Fetesti 3

RODL04-Cobadin-Mangalia 1

RODL06- Platforma Valaha 1

TOTAL 34 15 9 2



Lucrările de reabilitare a forajelor

• Au fost realizate pentru fiecare foraj în parte următoarele lucrări:

– Predarea amplasamentului

– Investigații video inițiale

– Denisipare/clorinare

– Pompări experimentale

– Prelevări probe de apă pentru analiza fizico-chimică

– Reparare dală și întregirea elevației

– Investigații video finale

– Recepția lucrărilor de reabilitare

– Instalarea senzorilor de nivel/ temperatura aoa



• Investigarea video a forajelor înainte și după reabilitare a fost efectuată

conform normelor și standardelor în vigoare folosindu-se pentru aceasta o

cameră subacvatică. Înregistrarea și interpretarea datelor au fost

efectuate cu ajutorul unui laptop atașat cu program special.

Aparatura folosită la investigare Imagine din timpul investigării video

Lucrări de reabilitare

Investigarea video

Operațiunile de curățare, spălare și denisipare ale colonelor forajelor s-au

executat prin liftare în sistemul aer–lift folosindu-se o pompă de tip Mamuth.

Spălarea și liftarea s-a realizat prin avansarea treptată cu sorbul pompei cu

oprire și liftare începând cu primul interval de filtru pâna în decantorul

coloanei de exploatare al forajului, pâna la limpezirea completă a apei

evacuată din foraj.

Deasemenea pentru curățarea pereților coloanelor și filtrelor de depunerea

turtei de colmataj s-a utilizat un sistem de perii utilizate pentru acestă

operațiune.

Lucrări de reabilitare

Denisiparea forajelor

•Lucrari de reabilitare.

Clorinarea forajelor

Clorinarea forajelor și eliminarea apei clorinate

S-a folosit un sistem de utilaje și

echipamente, compuse din:

-Electropompe submersibile și

motopompe (ZDS, DIVER, GRUNFOS).

-Contor de transmitere de date care a

permis afișarea debitului instantaneu

al forajului.

Măsurarea nivelului s-a realizat cu un

nivelmetru cu semnal acustic și vizual,

sistem compus din mini–divere, baro-

diver, unitate de citire date (USB) și

licență software (Office Diver).

Lucrari de reabilitare. Pompari experimentale

Pomparea continuă a forajului cu trei trepte de debite diferite,

crescătoare, a câte minim 2 ore fiecare treaptă de debit, pentru forajele

freatice și de 4 ore pentru forajele de adâncime.

Pe parcursul celor trei trepte de debit s-au efectuat măsuratori

sistematice automate de nivel si debit.

Pe baza datelor obținute în urma realizării celor trei trepte de pompare

s-au calculat parametrii hidrogeologici ai forajului după formulele

cunoscute.

Aparatură utilizată la monitorizarea forajelor.

Lucrari de reabilitare.

Teste la receptie

Reabilitarea forajelor

Recepția lucrărilor

Rezultate reabilitare foraje

Pietroșani F5

Au fost efectuate lucrări de reabilitare într-un număr de 71 de foraje și au

fost reabilitate corespunzător 60 de foraje care au fost propuse pentru

echipare cu senzori de nivel și temparatură apă.

S-au achiziționat și instalat senzori automați tip STS DL.WMS/GPRS/R

pentru monitorizarea nivelului și temperaturii apei în foraje și transmisie

GPRS.

Parametrii de funcționare:

-Frecvența de înregistrare: 2 măs./zi

-Frecvența de transmisie: 1/zi

-Autonomie baterie: minim 5 ani în

modul de funcționare actual

-Datele vor putea fi accesate direct pe

server prin intermediul internetului sau

local în rețeaua unităților A.N. Apele

Române prin intermediul aplicației

personalizate Hidrolog.

Echipament de monitorizare


Instalare senzori

Au fost instalați de către reprezentanții firmei MDS Electric SRL,

București împreună cu personalul de specialitate din cadrul

Administratiilor Bazinale de Apă.

Băneasa Gostinu F3 Giurgiu F3

Pietrele F1

.

Figura 32. Colectarea automată a datelor cu privire la nivelul hidrostatic – piezometric şi temperatura apelor subterane


Colectare senzori

• Acționată termic - motor Diesel tip

PERKINS 404D.22T, putere 44kw

(66HP),

• Autopurtată pe șenile,

• Echipată cu cap hidraulic rotativ cu

circulație directă, menghină dublă,

• Troliu acționat hidraulic,

• Dotată cu accesoriile aferente: pompă

aer–lift, tip mamuth 3 inx1 in, prajini

foraj diam. 54 mm, perii cu duze

diam. 200 mm, pompă circulație apă

limpede acționată hidraulic, debit 200

l/min, pres. 50 bar;

• Adâncimea de lucru a instalației:

până la max. 110 metri;

• Diametru de lucru maxim : 219 mm

• Diametru de lucru minim : 50 mm

MOTOCOMPRESOR MOBIL CU AER ȘI ŞURUB –

KAESER M50PE- ÎNSCRIS IN CIRCULAȚIE

• Tip KUBOTA

Diesel silențios (max. 108 dB)

• Putere: 30 kw (41 HP)

• Combustibil: motorina

• Răcire: apa

• Debit aer: 5 mc/min

• Presiune aer: 7 Bar

• Montat pe şasiu mobil

tractabil pe două roți cu

picior de susținere reglabil,

cârlig de remocare, sistem

de frânare.

Achiziție echipament intervenție la foraje

Echipamentul a fost dat spre exploatare Administrației Bazinale de Apă

Argeș-Vedea, pentru a efectua lucrări de reabilitare a forajelor de pe

corpurile de apă subterană aferente fluviului Dunărea.

Foraj F1 Malu

Achiziție echipament intervenție la foraje

Probe la recepție

• Implementarea unui sistem automatizat de monitorizare. În acest sens,

caracteristicile distinctive sunt următoarele:

-Un sistem comprehensiv de staţii automate de observaţie hidrologică, completate cu staţii

pluviometrice pentru a îmbunătăţi acurateţea şi viteza de prognozare;

- Comunicaţiile multi-modale, inclusiv cele prin satelit şi când este posibil, comunicaţii radio prin

propagare directă („LOS“) şi sistem GPRS care este mai fiabil pentru comunicarea de urgenţă şi

care necesită costuri de comunicare mai scăzute;

- Capabilităţi de modelare hidrologică care să acopere atât inundaţiile bruşte în bazine mici şi

medii, cât şi prognozarea cotelor apelor râurilor din bazinele mai mari, cuplate pe o platformă

comună de prognozare, pentru a facilita colectarea de date de la mai multe surse sistematice

date şi reprezentări ale unor date, având în acest fel posibilităţi multiple de procesare a

datelor;

-Interfaţa Danube WATER/WATMAN/DESWAT cu produse SIMIN şi alte surse de date, care utilizează

accesul la publicaţii prin intermediul unui portal, similar celor dezvoltate în cadrul Proiectului

Danube WATER.

• Proiecte de atragere a fondurilor necesare pentru întreţinerea

sistemului şi pentru amenajări suplimentare ar trebui să constituie o

prioritate pentru parteneriatul existent,


• Susţinerea, de către Lp-MMAP şi PP9-MAPM organizaţiei parteneră Danube

WATER

Un obiectiv primar al acestei relaţii de cooperare este acela de a stabili o abordare pe

termen lung în ceea ce priveşte transferul de tehnologie cu o atenţie deosebită

acordată consolidării instituţionale şi consolidării capacităţilor specialiştilor din

domeniul tehnic. Specialiştii din domeniul tehnic trebuie să aibă acces la cursuri

disponibile la locul de muncă, prin intermediul acestui parteneriat, în vederea

menţinerii la zi a acestei tehnologii care evoluează rapid. În plus, colaborarea cu o

organizaţie parteneră trebuie să promoveze inovaţii în ceea ce priveşte utilizarea

datelor generate de reţeaua de monitorizare a mediului, a reţelei hidrologice şi

reţelei de monitorizare a calităţii apei, în vederea susţinerii altor instituţii şi agenţii

cu atribuţii în domeniul administrării apelor.

• Participarea publicului şi conștientizare. Beneficiul final al Proiectului

WATER este definit de reacţia publică la mesajele de avertizare timpurie. Se

recomandă ca programele de educaţie şi de participare publică să fie planificate şi

finanţate ca o componentă integrală repetitivă a procesului de valorificare a WATER;

se recomandă atragerea de fonduri suplimentare în vederea continuării acestei

activităţi


• Studiul recomandă înfiinţarea unui Centru Naţional de Formare în

Domeniul Instrumentării şi Mentenanţei (NITMC). În acest fel, specialiştii în

domeniul tehnic vor fi instruiţi în toate domeniile de exploatare şi mentenanţă a instrumentelor

disponibile, asigurându-se astfel că proiectele strategice de monitorizare a resurselor de apă,

cum ar Danube WATER, DESWAT şi WATMAN, rămân operaţionale. Pe măsură ce sistemul de

monitorizare Danube WATER se consolidează la nivelul bazinului Dunării, trebuie înfiinţate

centre regionale de instrumentare (RIC) pentru a furniza sprijin în cadrul activităţilor de

întreţinere de calitate maximă a instrumentaţiei de primă linie de la nivelul Sistemelor de

Gospodarire a Apelor şi ale Administraţiei Bazinale de Apă din statele riverane Dunării. Acest

lucru va furniza un grad mai mare de încredere că sistemul de monitorizare şi de procesare a

datelor Danube WATER rămâne operaţional de-a lungul anilor.


Va multumim!

Ghid monitoring_ Marian Godea

Documents

Transcript of Ghid monitoring_ Marian Godea