CERCETARE I EXPERTIZ INGINEREASC

Buletinul AGIR nr. 4/2015 octombrie-decembrie 44

MONITORINGUL EROZIUNII COSTIERE, INSTRUMENT PRINCIPAL N EVALUAREA STRII GEOMORFOLOGICE A RMULUI ROMNESC TRADIII I PERSPECTIVE

Ing. Silica PETRISOAIA, Dr. Dnu DIACONEASA, Dr. ing. Rzvan MATEESCU

INCDM Grigore Antipa Constana

REZUMAT. Pe mapamond, n spatiul terestru al zonei costiere, cu o ltime de 50 - 60 km, se nregistreaz o comasare de aproximativ 60% din populatia globului, care se estimeaz c va crete la cca 80% n anul 2050. n aceast zon se dezvolt o activitate socio-economic intens si exist o puternic baz de resurse naturale. Gestionarea unui astfel de sistem complex, cum este sistemul costier, impune o abordare integrat, capabil s reuneasc si s rezolve interesele multiple ale utilizrilor zonei costiere. Cercetrile, studiile si observatiile efectuate de INCDM Constanta (IRCM Constanta) n perioada 1975 - 2015, cu privire la modificrile liniei trmului, plajei emerse si plajei submerse au evidentiat agravarea, de la un an la altul, a strii geomorfologice a litoralului, au evideniat importana supravegherii costiere ca mijloc adecvat al procesuolui de implenetare a Gestiunii costiere integrate (ICZM).

Cuvinte cheie: procese costiere, controlul eroziunii, managementul plajei, protecie costier.

ABSTRACT. At the international level, within coastal zone space, having widh of 50-60km, it is registeren an aglomeration af approximatively 60% from global population, which it is estimated to have an accelertated growth to 80% till 2050. In this area there is a strong economical activities and a strong base of natural resources as well. So, the management of such complex system, as coastal system is, it is requiring an integrat approach, taking in consideration the multiple interests of the coastal uses. The studies ans research developed in Romania in the time perioad of 975 - 2015, regarding the shoreline changes, and coastal erosion control, emphazised the mportance of the coastal monitoring as a toold for ICZM implementation.

Keywords: coastal processes, erosion control, beach management, coastal protection.

1. INTRODUCERE

Pe mapamond, n spatiul terestru al zonei costiere, cu o ltime de 50 - 60 km, se nregistreaz aproximativ 60% din populatia globului, care se estimeaz c va creste la cca 80% n anul 2020. n aceast zon se dezvolt o activitate socio-economic intens si exist o puternic baz de resurse naturale. Activitatea antropic, precum si actiunea factorilor naturali (uragane, furtuni, curenti marini) exercit o puternic presiune asupra mediului litoral, la acestea adaugndu-se efectul de ser, care produce schimbri climatice globale si o crestere general a nivelului mrilor si oceanelor. O evaluare recent realizat de Analiza Diagnostic Transfrontier a Planului Strategic de Actiune pentru Reabilitarea si Protectia Mrii Negre (Istanbul,1996) arat c starea mediului este ntr-o continu degradare, iar n ceea ce priveste zona litoral se precizeaz c multe zone costiere au fost deteriorate ca urmare a eroziunii, a dezvoltrii urbane si industriale necontrolate.

Gestionarea unui astfel de sistem complex, cum este sistemul costier, impune o abordare integrat, capabil s reuneasc si s rezolve interesele

multiple ale utilizrilor zonei costiere. n acest scop, pentru a evita conflictele de interese, este necesar elaborarea unor solutii fundamentate teoretic si conceptual, care vor asigura mentinerea echilibrului ecologic al planetei n conditiile unei dezvoltri durabile a societtii.

Pentru limitarea influentelor negative ale factorilor antropici si naturali n scopul protectiei, conservrii si dezvoltrii durabile a zonei costiere, se implementeaz n prezent conceptul de gestionare integrat a zonei costiere (ICZM), initiat n 1972 printr-un act al congresului american si adoptat, n cadrul programului global pentru secolul viitor, Agenda 21 (Conferinta Natiunilor Unite pentru Mediu si Dezvoltare de la Rio de Janeiro, UNCED, 1992), de majoritatea statelor, printre care si Romnia.

1.1. Prezentarea general a eroziunii la litoralului romanesc

Litoralul romnesc, n lungime de 244 km (ntre bratul Musura si Vama Veche), reprezint 6% din lungimea total a trmului Mrii Negre. Relieful

MONITORINGUL EROZIUNII COSTIERE, INSTRUMENT PRINCIPAL N EVALUAREA STRII GEOMORFOLOGICE

Buletinul AGIR nr. 4/2015 octombrie-decembrie 45

acestuia este format din trmuri cu altitudine joas - plaje (cca. 80%) si trmuri nalte - faleze (cca. 20%).

Din punct de vedere tipologic, cuprinde att trm natural (plaje si faleze - cca. 84%) ct si trm construit, cca. 16% ( porturi, constructii hidro-tehnice de protectie). Sectorul nordic (Musura - Midia) cu delte, lagune si limane este constituit din acumulri fluvio-marine, nisipuri cochilifere de dat recent, dispuse sub form de plaje si cordoane litorale cu nltimi, de regul mai mici de 2,0 m.

Studiile elaborate evidentiaz c fenomenul de eroziune s-a extins pe cca. 60-70% din lungimea trmului. n zona Rezervatiei Biosferei Delta Dunrii, suprafata plajei s-a diminuat n ultimii 35 ani cu peste 2 400 ha (cca. 80 ha/an), iar aportul natural de sedimente a fost de numai 200 ha (cca.7 ha/an). Linia trmului s-a retras pe distante variabile de la un sector de trm la altul, iar valoarea maxim de deplasare, n unele sectiuni ale plajei, a depsit 400 m (sector Csla Vdanei). n timpul furtunilor puternice marea acoper complet trmul acolo unde ltimea cordonului litoral este mai redus afectnd mai ales ecosistemul complexului de lacuri Razim Sinoe.

Sectorul sudic (Midia - Vama Veche) prezint caracteristici structurale si morfologice ale reliefului diferite fat de sectorul de la nord de Midia. Trmul de tip alveolar, cu plaje si faleze (n majoritate active, ale cror nltimi ating cca. 35 m) este distrus n mare parte de abraziunea marin, care are un caracter ireversibil. Plajele, formate la baza lor, sunt relativ stabile si au dimensiuni mult mai reduse. De asemenea s-au format plaje nguste n dreptul vechilor

guri de vrsare ale rurilor (limanele fluvio-marine, Techirghiol, Costinesti, Tatlageac) sau n fata golfurilor vechi (lagunele marine, Tasaul, Siutghiol, Comorova, Iezerul Mangaliei).

Datorit structurii geologice, n special a sub-stratului dur al platformei calcaroase, ct si a conditiilor hidrometeorologice specifice zonei, trmul a suferit intense modificri n unele sectoare astfel: plaja din dreptul Taberei Internationale (Eforie Sud) s-a retras cu 40 m (1981 - 1992); partea nordic a plajei Neptun s-a retras cu 24 m (1981 - 1992); plaja Venus - Saturn s-a retras cu 36 m (1983 - 1992). Desi mare parte a acestui trm a fost protejat de constructii hidrotehnice n ultimii 55 de ani, acestea nu au avut un efect major de stabilizare a trmului. Implementarea acestui sistem de protectie a nceput n perioada 1936 1940 si a continuat apoi treptat, pe etape de dezvoltare (n 1956 1960, 1967 1970, 1981 1985 si 1989 1990), pn n 1991, cnd aceast activitate a fost practic sistat.

n anul 2000, la o investigatie preliminar efectuat de I.N.C.D.M. Constanta, s-a constat c cca. 55% din sistemul hidrotehnic de protectie costier se afl ntr-o stare medie si avansat de degradare. n perioada 1990-2000, efectul eroziv a fost pre-dominant (cca. 76% din trm a fost afectat), ceea ce reflect faptul ca solutiile de protectie si-au atins numai partial scopul initial.

Cauzele si efectele principale ale eroziunii costiere de la litoralul romnesc, care n mare parte sunt specifice pentru toate trile cu litoral de pe mapa-mond sunt redate n tabelul de mai jos (tabelul 1).

Tabelul 1. Cauzele si efectele eroziunii

Cauze Efecte 1. Extinderea spre larg a jetelelor de la gura de vrsare a

bratului Sulina ndeprtarea punctului de debusare a aluviunilor n mare din

dreptul bratului Sulina; devierea fluxului de aluviuni din bratul Chilia.

2. Amenajarile hidrotehnice executate pe Dunare si pe afluentii si

diminuarea cu cca 50% a cantittii de aluviuni transportate pe Dunre cu consecinte negative asupra bilanului sedimentar al plajelor litorale.

3. Lucrrile de extindere si modernizare a porturilor din zona Midia-Constanta, Mangalia

devierea spre larg a traseelor curenilor litorali care asigur alimentarea cu nisip a plajelor din sudul litoralului.

4. Reducerea stocurilor de moluste marine cu cca. 50 % reducerea aportului de nisip biogen. 5. Tendinta de ridicare a nivelului marii n medie cu 1,5

2 mm/an retragerea trmului.

6. Frecventa mare a perioadelor cu furtuni intense inundarea plajei si vodificarea liniei de atac a valurilor. 7. Exploatari ilegale de nisip accentuarea bilantului sedimentar negativ;

alterarea cadrului natural. 8. Presiunea socio-economic poluarea, degradarea cadrului natural.

1.2. Activitatea de supraveghere a eroziunii costiere

Cercetrile, studiile i observaiile efectuate de INCDM Constanta (IRCM Constanta) n perioada 1975-2001, cu privire la modificrile liniei trmului, plajei emerse si plajei submerse au evidentiat agravarea, de la un an la altul, a strii geomorfologice a litoralului,.

Consecintele negative se refer la retragerea liniei trmului, pierderea prin eroziune a suprafetelor de plaj, avarierea/distrugerea unor constructii de interes turistic sau economic (cherhanale, puncte pescresti etc.) si nu n ultimul rnd la afectarea ecosistemelor litorale, inclusiv a prtii litorale a ecosistemului specific Rezervatiei Biosferei Delta Dunrii.

Studiile realizate n aceast perioad au vizat interese economice (construcia, extinderea porturilor) i amenajarea trmului, mai ales n judeul Constana.

CERCETARE I EXPERTIZ INGINEREASC

Buletinul AGIR nr. 4/2015 octombrie-decembrie 46

Lucrrile hidrotehnice costiere execuate au avut ca obiectiv rezolvarea unor probleme de mare dificultate i diversitate, cuprinznd aspecte teoretice, tehnice i tehnologice legate de stabilitatea i functionalitatea constructiilor, modul de executie i interactiunea cu mediul nconjurator. n acest sens au fost elaborate studii de teren n care au fost urmrite i fenomenele de eroziune costir de I.R.C.M. Constana, I.M.H. Bucu-reti, I.C.P.G.A. Bucureti, I.G.F.C.O.T. Bucureti, I.G.G. Bucureti I.P.J. Constana, D.M.H. Cercetrile de fundamentare a soluiilor s-au realizat de I.C.H. Bucureti, I.I.S Constana, i F.H. Bucureti, colecti-vele de proiectani de la IPTANA Bucureti, I.P.J. Constana. Pe baza documentaiilor ntocmite s-au construit de ctre intreprinderile specializate, de mare capacitate, I.A.C.H.P. i C.A.G.C.H. din Constana lucrrile hidrotehnice de la trmul romnesc. Amploa-rea deosebit a amenajrilor litorale realizate la care se adaug modificrile regimului de scurgere lichid i aluvionar de la gurile Dunrii, ca urmare a lucrarilor hidrotehnice amplasate pe fluviu, afluenti i n bazinele lor hidrografice i descrcarea apelor uzate n mare au avut ca rezultat modificarea profund a conditiilor naturale n lungul coastelor romnesti (v. tabelul 1).

1.3. Necesitatea supravegherii eroziunii costiere i cadrul legal care o impune

Eroziunea generalizat a plajelor din zona litoral este o consecin att a factorilor naturali ct i a celor antropici i produce urmtoarele efecte principale: pierderea din teritoriul natural; afectarea ecosistemului costier (sensibil ) i a

habitatelor; afectarea cadrului natural; afectarea activitatilor economice din domeniul

turismului, transportului, agriculturii, i a domeniilor private din zona costier.

Pentru limitarea efectelor eroziuni i protectia costier, majoritatea specialistilor n domeniu consi-der necesar o schem general de activitti (Anexa I) pentru etapele de supraveghere, proiectare, implemen-tare i monitorizare a structurilor hidrotehnice litorale.

Aceast schem include programul de supraveghere a eroziunii costiere care const n colectarea de date i stocarea lor prin efectuarea de msurtori specifice pentru realizarea unei baze de date complexe. Astfel, se creeaz suportul informational al elaborrii de studii i cercetri geomorfologice, sedimentologice i oceano-grafice, n scopul proiectrii i implementrii solutiilor de protectie costier mpotriva eroziunii.

n cadrul schemei generale a activittilor de supraveghere i protectie costier I.N.C.D.M. Con-stana, realizeaz programul de supraveghere al eroziunii costiere (v. anexa I A).

Pe plan national cadrul general al gestionrii zonei litoralului romnesc este reglementat de Legea

Proteciei Mediului (137/1995), Legea Apelor (107/ 1996) i Legea de constituire a Rezervatiei Biosferei Delta Dunrii (82/1993). De asemenea, este n pregtire Legea Zonei Costiere. n ceea ce priveste responsabilitatile n domeniu, conform H.G. din 04.01.2001, art.2, alin.14, Ministerul Apelor i Proteciei Mediului organizeaz, sprijin i urmrete elaborarea de studii i proiecte pentru investitii n domeniul protectiei mediului, gospodririi apelor, meteorologiei i hidrologiei i asigur elaborarea de studii i prognoze de dezvoltare n domeniul su de activitate, iar Institutului National de Cercetare-Dezvoltare Marin Grigore Antipa ( I.N.C.D.M. Constana) conform art.2-(2) din H.G.686/1999- este operatorul tehnic al retelei nationale de monitoring fizic, chimic, biologic i de supraveghere a eroziunii costiere, fiind abilitat s propun Ministerului Apelor i Protectiei Mediului reglementri n domeniu.

2. OBIECTIVELE PROGRAMULUI

Obiectivul principal este dezvoltarea unei baze informaioanale i tehnice, suport pentru funda-mentarea soluiilor de proiectare i a msurilor de protectie menite s conduc la limitarea degradrii zonei costiere romnesti i pentru a asigura con-diiile dezvoltrii durabile a acesteia.

Obiectivele specifice ale programului sunt: determinarea modificrilor trmului evaluri

la nivel lunar, sezonier, bianual; determinarea tendinelor de evoluie pe com-

ponente geomorfologice ale zonei litorale; parametrizarea condiiilor de mediu, valuri,

nivelul mrii i a curentilor din zona de mic adncime n scopul modelrii proceselor costiere ; cuantificarea cauzelor i evaluarea riscurilor; identificarea i fundamentarea msurilor, meto-

delor i tehnologiilor de protecie i reabilitare a zonei litorale; implementarea soluiilor de reabilitare a zonelor

litorale i monitorizarea efectelor acestor soluii; perfecionarea legislaiei i a cadrului institu-

ional pentru protecia i reabilitarea integrat a zonei costiere i ndeplinirea obligatiilor care revin guvernului din conventii i programe internationale la care Romnia este parte semnatar sau participant.

3. METODOLOGIA PARAMETRI URMRII

Supravegherea eroziuni costiere se realizeaz de-a lungul ntregului litoral romnesc prin efectuarea de msuratori hidrologice, geomorfologice i sedi-mentologice. Datele colectate sunt de tip cantitativ i calitativ. Cele cantitative se determin cu aparatur oceanografic, sunt apoi codificate n format electronic i stocate n baza de date. Datele calitative constau

MONITORINGUL EROZIUNII COSTIERE, INSTRUMENT PRINCIPAL N EVALUAREA STRII GEOMORFOLOGICE

Buletinul AGIR nr. 4/2015 octombrie-decembrie 47

n observatii vizuale, fotografii i nregistrri video (v. Anexa 1,A) .

Frecvena msurtorilor este stabilit astfel (fig. 1): plaja emers: lunar/ sezonier/ bianual/anual i dup evenimente deosebite (furtuni, nghet); plaja aferent sistemului de protecie costier bianual; plaja submers la cinci ani; faleza bianual; nivelul mrii nregistrare continu; parametri valurilor trei observatii pe zi;

n zona de mic adncime determinarea directiei i vitezei curenilor marini i a fluxului de sedimente, de obicei este realizat n cadrul unor experimente n natur. Sunt n curs de realizare conexiunile necesare cu alte sisteme de baze de date, cum ar fi SIMIN (Sistemul Meteorologic Integrat National), pentru datele meteorologice i hidrologice obtinute cu geamanduri autonome. MedGLOSS (Sistemul global de observare a nivelului mrii), pentru msurtori n timp real ale nivelului mrii este deja n derulare.

4. RETEAUA DE SUPRAVEGHERE A EROZIUNII COSTIERE

Msurtorile geomorfologice se realizeaz pe sistemul de borne litoral existent CSA/62, CSA/85, IPJ, IRCM. Distanta ntre aceste borne variaz n functie de zon. n partea de nord Sulina Vadu, acestea sunt amplasate la distante de 2 3 Km iar n cea sudic, Cap Midia Vama Veche, distantele dintre sectiuni sunt ntre 100 i 400 m.

Activitatea de supraveghere a plajei este structurat, astfel: zona nordic, Sulina Vadu (aferent

Rezervatiei Biosferei Delta Dunrii): se vor executa anual msurtori pe cca. 50 de sectiuni ; zona sudic, Corbu Vama Veche va fi

msurat bianual (primvara i toamna) fiind mprtit n trei arii specifice: sectorul cu plaj, Corbu, Nvodari Mamaia, cordonul litoral Techirghiol, Costinesti, Tatlageac, Neptun, Saturn, Mangalia, 2 Mai i Vama Veche (36 sectiuni); sectorul de trm protejat, Mamaia Constana, Eforie Nord, Eforie Sud, Olimp Venus, Saturn Mangalia (50 sectiuni); sectorul cu falez activ, Agigea, Eforie Sud Costinesti, Costinesti Tatlageac, 2 Mai Vama Veche (30 seciuni).

Reteaua utilizat pentru msurarea nivelului marii este format din punctele Sulina, Constana i Manga-lia, iar cea pentru nregistrarea parametrilor valurilor se afl la Constana, Platforma Gloria i Mangalia.

5. VALORIFICAREA DATELOR I INFORMATIILOR

Rezultatele obinute din programul de supra-veghere se materializeaz sub form de rapoarte i

studii, documente care vor fi transmise direct sau prin reea autoritilor guvernamentale centrale i locale, agentilor economici i altor uniti interesate, dup cum urmeaz: Ministerul Apelor i Proteciei Mediului, Ministerul Turismului; Ministerul Lucrilor Publice Transporturilor i

Locuinei; Ministerul Aprrii Naionale (Garda de Coast); Compania National Apele Romne, Di-

recia Apelor Dobrogea Litoral Constana; Inspectoratul de Protecia Mediului Constana

i Tulcea; Administraia Rezervaiei Biosferei Delta Dun-

rii; Consiliul Judetean Constana /Tulcea; Primriile/prefecturile localittilor din zona

costier; Institute de proiectare/ Universitti. Bazele de date existente i cele obtinute prin

derularea programului se vor gestiona ntr-un Centru Informational avnd ca scop: elaborarea elementelor de fundamentare pentru

msurile de protecie a zonei de coast; propunerea de proiecte care vizeaz protecia

i reconstructia costier; elaborarea de programe naionale/internaio-

nale privind zona costier; studii de impact/bilant de mediu pentru

evaluarea impactului activittilor economice; asistent tehnic/consultant pentru limitarea

degradrii zonei costiere; dezvoltarea bazelor de date i a serviciilor de

informare tiinific/tehnic la nivel local/regional/ naional/internaional; propuneri de reglementri administrativ-juridice

pentru completarea cadrului legislativ i armonizarea acestuia cu aquis-ul comunitar;

Sistemul informational al bazei de date va fi o component a fundamentrii studiile i proiectele n vederea implementrii soluiilor de protecie costier (v. Anexa 1, B).

6. REZULTATE I DISCUTII

La realizarea ntregului program de protecie i reabilitare a rmului trebuie implicate toate instit-uiile care au capacitate de expertiz pentru realizarea obiectivului vizat. Avnd n vedere elaborarea de modele de calcul, verificarea acestora pe modele hidrodinamice, proiectarea de soluii, studii de feza-bilitate i altele, este necesar ca pe lng INCDM Constana s fie implicate mai multe instituii: INCDGGM - GeoEcoMar, INCDPM-ICIM Bucu-reti, Aquaproiect S.A., INCDDD Tulcea, INMHGA, CN Apele Romne, IPTANA, Facultatea de Construcii Bucureti, Universitatea Bucureti,

CERCETARE I EXPERTIZ INGINEREASC

Buletinul AGIR nr. 4/2015 octombrie-decembrie 48

Societi de construcii specializate n construcii hidrotehnice de protecie costier, Consiliul Judeean

Constana i Tulcea, primriile i prefecturile din zona costier.

a b

Fig. 1. Realizare de profile topografice asupra plajei emerse/Magnitudinea proceselor costiere la litoralul romnesc. Rezultatul a peste 40 de ani de monitoring

realizat asupra proceselor hidromorfologice costiere se concretizeaza n stuii i evaluari ale magnitudinii acestor procese pe diferite subsectoare de tarm.

7. CONCLUZII

Monitoringul costier efectuat de INCDM Constana n calitate de operator tehnic al retelei nationale de supraveghere a eroziunii costiere(conf. atributiilor din H.G. 686/1999), poate sa furnizeze suport pentru gestionarea actiunilor de ntreinere i protecie lito-ral, care intr n atribuiile C.N. Apele Romne. La etapa de proiectare a msurilor de protecie costier vor participa toate institutiile mai sus amintite i intituii specializate din strintate. Punerea n prac-tic a msurilor de protecie va necesita urmrirea eficientei i efectelor asupra trmului, care vor fi monitorizate de INCDM Constana colabornd, n functie de caz, cu Aquaproiect, INCDPM- ICIM Bucureti, INCDGGM GeoEcoMar.

Activitatile de monitorizare a coastei sunt de foarte mare actualitate, fiind determinante n dezvoltarea modelor de poroces/prognoza, baza a adoptarioi i dimensionarii soluiilor de protecie costier.

Mulumiri

Lucrarea prezenta a fost suportata de proiectele Ministerului Mediului n perioada 1972 2007, de granturile Ministerului educatiei n perioada 2000-2015, precum i de grantul strategic PN-II-PT-PCCA-2011-3.21427(project ECOMAGIS, contract no. 69/2012) i proiectul COSMOMAR finantat de ROSA/Program STAR, contract no.58/2013.

BIBLIOGRAFIE

[1] Piotr J. Dziubana, Anna Wojnara*, Artur Zolicha, Krzysztof Ciseka, Wojciech Szumiskia, Solid state sensors practical implementation in Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), Procedia Engineering 47 ( 2012 ) 1386 1389;

[2] Rachel L. Finn, David Wright Unmanned aircraft systems: Surveillance, ethics and privacy in civil applications, Computer law & s e c u r i t y r e v i e w 2 8 ( 2 0 1 2 ).

[3] Graciela Metternicht a,*, Lorenz Hurni b, Radu Gogu , Remote sensing of landslides: An analysis of the potential contribution to geo-spatial systems for hazard assessment in mountainous environments, Remote Sensing of Environment 98 (2005) 284 303

Despre autori

Ing. Silic PETRIOAIA, Dr. Dnu Diaconeasa i Dr. ing. Rzvan Mateescu sunt membri ai colectivului de Inginerie Costiera al Departamentului de Oceanografie al INCDM Constana; mpreun desfoar activiti de monitoring costier din anul 1990, 1982 i respectiv 1997.