MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA “OVIDIUS” DIN CONSTANŢA

FACULTATEA DE CONSTRUCȚII

INGINERIA ȘI MANAGEMENTUL RESURSELOR DE APĂ

STUDIUL RISCULUI LA INUNDA ȚII

BAZINUL HIDROGRAFIC CASIMCEA

Coordonator ştiin ţific:

Asist.univ.dr.ing. Constantin BUTA

Masterand:

Cîntăbine Cristina

Crețu Dan

Ionuț Onisîi

Constanța

2014-2015

2

Cuprins Capitolul 1 Descrierea zonei Dobrogea ............................................................................................. 4

1.1. RELIEF ........................................................................................................................................ 5

1.2. CLIMA ........................................................................................................................................ 6

1.3. HIDROLOGIE ................................................................................................................................ 7

1.4. VÂNTUL ȘI UMIDITATEA ................................................................................................................ 8

1.5. VEGETAȚIA .................................................................................................................................. 9

Capitolul 2 Analiza riscului la inundații a bazinului hidrografic Casimcea ....................................... 11

Capitolul 3 Managementul riscului la inundații ............................................................................... 32

3

”To ţi cei care ar putea avea de suferit de pe urma inundaţiilor trebuie să îşi

asume responsabilitatea de a nu se expune fără măsuri de precauţie riscului la

inundaţii şi nici să contribuie la sporirea acestui risc.”

Introducere

Inundațiile sunt fenomene naturale și reprezintă o componentă a ciclului hidrologic

natural al Pământului. Marile inundații reprezintă unele dintre fenomenele naturale ce au

marcat și ce marchează profund dezvoltarea societății umane, ele fiind cele mai răspândite

dezastre ce au rezultat în pagube majore și pierderi de vieți omenești.

Din cauza acestor mari inundații și a pagubelor majore, a fost tras un semnal de alarmă

și astfel s-au declanșat schimbări în modul de abordare a acestui fenomen. A fost necesară

acceptarea inundațiilor ca fiind un „capriciu” al naturii și că „lupta” împotriva acestui

fenomen nu reprezintă decât „apărarea” cât mai bună posibil și incercarea de „prevenire” a

inundațiilor.

Din cauza inundațiilor ce au avut loc la nivel global în ultmii 5-10 ani, s-a implementat

termenul de „management al riscului la inundații”, termen ce necesită conștientizarea

fenomenului de către toată populația și implicarea întregii comunități.

Riscul la inundaţii este caracterizat prin natura şi probabilitatea sa de producere, gradul

de expunere al receptorilor (numărul populatiei şi al bunurilor), susceptibilitatea la inundaţii a

receptorilor şi valoarea acestora, rezultând implicit că pentru reducerea riscului trebuie

acţionat asupra acestor caracteristici ale sale.

Scopul și obiectul acestei lucrări este acela de a determina zonele de inundabilitate pe

bazinul hidrografic Casimcea, folosind programele de modelare ArcGIS și HEC-RAS, iar

rezultatele sunt prezentate în cele ce urmează.

4

Capitolul 1 Descrierea zonei Dobrogea

În primul capitol al lucrării vom prezenta o scurtă descriere a zonei Dobrogea prin

prisma caracteristicilor principale.

Podișul Dobrogei se întinde pe cea mai mare parte a unității naturale Dobrogea

(10.400 kmp, adică 4.3% din teritoriul țării noastre).

Dobrogea este limitată la nord de Delta Dunării și de Munții M ăcinului,

la est de Marea Neagră, și la vest de cursul inferior al Dunării. Dobrogea cuprinde în nord-

estul Bulgariei regiunile Dobrici și Silistra.

Apele curgătoare prezente pe teritoriul ei

sunt relativ puține la număr, scurte, cu un debit

mic, ele varsăndu-se în limanele de pe țărmul

Mării Negre. Câteva din cele mai importante râuri

sunt: Taița, Telița, Slava, Casimcea. Unele dintre

limane sunt sărate (Sinoe și Techirghiol), iar

altele sunt dulci, Babadag, Razim, Golovița,

Zmeica, Tașaul, Agigea și Tatlageac.

Din punct de vedere geologic, Dobrogea

cuprinde trei unități : cea mai recentă,

formată din aluviuni fluviale și

marine Holocene, este Delta

Dunării în nord-est; cea mai veche

este masivul hercinian al Măcinului în nord-vest,

care cuprinde roce efusive și sedimente paleozoice și

mezozoice; în sud întindu-se podișul moesic care pe un

soclu mezozoic, prezintă sedimente cenozoice și neozoice.

Reţeaua hidrografică este formată din 1624 kilometri cursuri de apă interioare.

Figura 1. Harta Dobrogei-sursa PPPDEI-ABADL-ver3

5

1.1. RELIEF

Relieful spaţiului hidrografic Dobrogea este influenţat de structura tectonică a zonei,

delimitându-se două mari unităţi de relief: Masivul Dobrogei de nord şi Podişul Dobrogei de

sud.

Din punct de vedere tectonic, Podișul Dobrogei aparține unor microplăci diferite: în

nord, microplaca Mării Negre aflată într-un proces de subducție (în lungul unui plan Benioff)

sub Carpații de Curbură, iar în sud microplaca Moesica (cuprinzând fundamentul Câmpiei

Române și Dobrogea de Sud). Asociat acestora există forme de relief influențate de petrografie

și structura: un relief "granitic", cu trene de grohotișuri și abrupturi în Munții M ăcinului, vechi

peneplene conservate pe suprafața erodată a șisturilor verzi, mici forme carstice pe calcarele

jurasice, suprafețe structurale adaptate ondularilor largi ale formațiunilor neozoice din

Dobrogea de Sud.

De asemenea exista în nord (Munții M ăcinului Podișul Babadagului si Dealurile Tulcei),

un ansamblu de forme de sedimentație (inselberguri, glacisuri de eroziune), iar pe substratul

loessoid forme de tasare și sufoziune.

Figura 2. Harta reliefului în Dobrogea – sursa PPPDEI-ABADL-ver3

6

1.2. CLIMA

Climatul predominant al Dobrogei este unul de ariditate, cu temperaturi medii-mari (10-

11°C), temperaturi ridicate vara (22-23°C), precipitații reduse (în jurul valorii de 400mm/an),

zile tropicale și secete frecvente; prezența frecventa a Crivățului, iarna geroasă și vara uscat.

Spre litoral există un climat cu influențe pontice, moderat termic, brize diurne și insolație

puternică. Temperatura medie a lunii celei mai reci (Ianuarie) este pe cea mai mare întindere de

-1, -2 grade C, dar în extremitatea sud-estică (zona Mangalia) este pozitivă: acest areal din

apropiere de Mangalia este așadar cea mai călduroasă regiune iarna. Una din particularitățile

climatice a Dobrogei este că zona litorală este cea mai secetoasă regiune din țară, cu precipitații

mai mici de 400 mm/anual în interiorul podișului.

Temperatura maximă absolută a fost de 39,7°C la Tulcea în 20 august 1945 şi de 37,5°C

la Sulina în 2 august 1946.

Temperatura minimă absolută a fost de -27,2°C la Tulcea în 18 ianuarie 1963 şi de -

25,6°C la Sulina în 29 februarie 1929.

Influența creșterii altitudinii este

relativ redusă. În nordul Dobrogei, la

altitudini de peste 300 m există un climat

de dealuri joase, cu o temperatură medie

mai scăzută (9 – 10 °C) și precipitații mai

bogate (500 – 600 mm/anual).

Figura 3. Harta temperaturilor în Dobrogea – sursa PPPDEI-ABADL-ver3

7

1.3. HIDROLOGIE

Caracteristicile hidrografice, hidrologice, hidrogeologice sunt influențate în mod

deosebit de climatul excesiv continental (precipitații puține și cu repartiție extrem de

neuniformă) și de rocile permeabile pe grosimi mari (asigură o infiltrație rapidă și cantonarea

apei la adâncime în diferite nivele de carstificare). În ultimii 30 ani, prin lucrările efectuate

pentru irigații și transport fluvial, omul a devenit un factor de risc la fel de puternic în

producerea unor modificări de esență.

Pânzele de apă la suprafața

aproape că lipsesc. Cele de la baza

unor deluvii au debite reduse și sunt

extrem de fluctuante. Stratele de

adâncime se găsesc cantonate

îndeosebi în nivelele calcaroase; sunt

ape cu debit bogat, cantonatate; în

Dobrogea de Sud și au și un ușor

caracter artezian.

Rețeaua hidrografică este

tributară Dunării și Mării Negre.

Râurile lungi au sub 50 km și

suprafețele bazinului (la cele mari) de

ordinul a sute de kmp; cele mai multe

se termină în lacuri de tip liman.

Marea majoritate a râurilor au

curs intermitent. Cele mai mari au o albie

îngustă prin care, în intervale secetoase, se

scurge o cantitate mică de apă, dar care la

fluvii sunt neîncăpătoare, apele revărsându-se și provocând inundații. La averse se transportă

cantități importante de nămol, masa de apă cu noroi care acoperă în întregime fundul văilor se

transformă într-un agent care realizează o eroziune puternică. În Dobrogea, acest fenomen se

numește „sel”.

Figura 4. Cantităţile medii anuale de precipitaţii . În tabel, sunt cantităţile medii anuale; suma din semestrul cald; suma din semestrul rece – sursa PPPDEI-ABADL -ver3

8

Alimentarea este pluvial moderată deși, din volumul de precipitații, cantitatea care

participă direct la scurgere este modestă (între 4 si 9%); alimentarea subterană este și mai mică

(1,5 – 2%), căderea precipitațiilor fiind foarte neuniformă atât anual, lunar, sezonier cât și de la

an la an. Debitele medii multianuale sunt foarte mici, undeva la 0,4 ... 1 mc/s la Casimcea. În

regimul scurgerii există un maxim legat de aversele din iunie – iulie, dar și o ușoară creștere

toamna (octombrie – noiembrie). Scurgerea maximă se produce la viituri (durata medie 7 ... 28

ore, cu un interval de intensitate mare de 3 ... 8 ore); se înregistrează brusc și frecvent, prezintă

un „front” hidraulic de 1 ... 2 m și o viteză de 5 ... 7 m/s.

1.4. VÂNTUL ȘI UMIDITATEA

Vântul, in regiunea Dobrogei, se caracterizează în Delta Dunării prin două aspecte şi

anume: frecvenţa mare, calmul reprezentând sub 20% din timpul anului şi bate din toate

direcţiile cu frecvenţe relativ apropiate.

Totuşi, dintre principalele direcţii, vântul dominant este cel de nord-vest (15,4% la

Tulcea; la 19,7% la Gorgova; 17,5% la Sfântu Gheorghe), urmat de cel din nord (12,3% la

Tulcea, 18,6% la Gorgova, 13,1% la Sfântu Gheorghe).

Viteza medie anuală este în funcţie de rugozitatea suprafeţei active şi de poziţia faţă de

mare. Astfel, viteza medie mai mare este în apropiere de mare (Sulina 8,4m/s pe direcţia nord,

Sfântu Gheorghe 5,5m/s pe nord-est iar la Gorgova 3,6m/s pe

nord-est).

Calmul atmosferic se reduce foarte mult de la vest spre

est (Tulcea 23%, Gorgova 10,5% şi numai 1,8% la Sulina).

Brizele reprezintă o caracteristică a zonei litorale

limitofe deltei şi Complexului lacustru Razim- Sinoie, ca

urmare a contrastului termic dintre uscat şi apă. în decursul a

24 ore, briza dinspre mare se resimte între orele 10 şi 20 (briza

de zi), iar spre mare între orele 23 şi 7 (briza de noapte).

Umezeala aerului ca urmare a suprafeţelor cu apă şi

mlăştinoase, a bazinului marin din apropiere, este ridicată

Figura 5. Durata fenomenelor de uscăciune şi secetă, conform climogramelor Walter-Lieth – sursa PPPDEI-ABADL-ver3

9

(peste 80%), Delta Dunării împreună cu litoralul marin, fiind cu valorile cele mai ridicate din

România.

Valorile umezelii cresc de la vest (78% la Tulcea) spre est (84% la Sulina) şi de la vară

la iarnă. în anotimpul rece, umezeala ajunge la 86% şi 90% la Sulina.

Numărul de zile senine şi cu cer acoperit, de asemenea, înregistrează cele mai mari şi

respectiv, mai mici valori din ţară. Astfel, zilele senine ating cifra de 66 la Tulcea şi 80 la Sfântu

Gheorghe, iar zilele acoperite scad de la 98 la Tulcea la 90 la Sfântu Gheorghe.

1.5. VEGETAȚIA

Vegetatia Dobrogei este formata in cea mai mare parte din stepa, la care se adauga

suprafete de silvostepa si paduri de stejar.

Stepa caracterizeaza peste 3/4 din suprafaţa Dobrogei, dar fiind vorba doar de "stepa

secundara" şi terenuri cultivate, deoarece vegetatia naturala, cu specii spontane, este redusa ca

intindere. Silvostepa face trecerea spre etajul stejarului şi este, din acest punct de vedere, o zona

de tranziţie.

Etajul stejarului (format indeosebi din stejar pufos, stejar brumariu, la care se adauga

specii caracteristice padurilor submediteraneene) cuprinde trei areale majore: zona Macin-

Niculitel (cu paduri in masiv), Podisul Babadagului si nordul Podisului Casimcei, la care se

adauga un areal discontinuu, partial distrus in extremitatea sud-vestica a Dobrogei (zona

"Deliorman" - "padure nebuna", continuata insa in sud, in Durostor).

Fauna cuprinde specii de

rozatoare specifice stepei (popandaul,

orbetele, harciogul), la care se adauga

reptile de origine submediteraneana

(soparla dobrogeana, vipera cu corn,

broasca testoasa de uscat), pasari,

fauna acvatica. Din Dobrogea a

disparut, in vremuri istorice, vulturul

plesuv, dar a fost introdus ca specie

noua muflonul. Figura 6. Harta vegetației – sursa PPPDEI-ABADL-ver3

10

Solurile cele mai răspândite sunt solurile bălane (dobrogene), diferitele tipuri de

cernoziomuri, soluri cenușii (în Podișul Babadag), soluri brune (în Munții Macin) și soluri slab

evoluate (îndeosebi litosoluri).

Figura 7. Râul Casimcea – sursa Wikipedia

11

Capitolul 2 Analiza riscului la inundații a bazinului

hidrografic Casimcea

„Omul trăieşte permanent într-un mediu în care este expus unei mari diversităţi de

situaţii mai mult sau mai puţin periculoase generate de mai mulţi factori. Manifestările extreme

ale fenomenelor naturale pot avea influenţă directă asupra vieţii fiecărei persoane şi/sau

asupra societăţii în ansamblu.

Cunoaşterea acestor fenomene, denumite în literatura de

specialitate şi hazarde, permite luarea celor mai adecvate

măsuri atât pentru atenuarea efectelor lor cât şi pentru

reconstrucţia zonelor sau regiunilor afectate.”1

Bazinul hidrografic reprezintă, din punct de vedere

topografic suprafața complexă de relief ce rezultă din unirea celor mai mari

cote geodezice și din punct de vedere hidrologic reprezintă suprafața

drenată de un curs de apă.

Bazinul hidrografic studiat este Casimcea, bazin traversat de

râul cel mai important din Dobrogea, râul Casimcea. Bazinul

hidrografic este situat în zona Dobrogei de Nord. Culmile și

platourile ce delimitează bazinul scad spre sud si sud-est (de la 350

m în nord, la 200 – 250 m în partea centrală, apoi 100 -150 m în

segmentul inferior).

Râul ce traversează bazinul hidrografic, râul Casimcea, se

varsă în lacul Tașaul și are o lungime aproximativă de 70 km. Râul

traversează județele Tulcea și Constanța și are ca afluenți de stânga:

Valea Lungă, Râmnic si Grădina Mucova și ca afluenți de dreapta: Cartal,

Pantelimon, Valea Seacă, Gura Dobrogei și Sitorman.

Caracterizarea bazinului hidrografic se realizează pe baza sistemului morfologic

al cursului de apă.

1 Buta Constantin, Risc la inundații, managementul riscului, Note de curs, Constanța, 2015, p. 1;

Figura 8. Bazin hidrografic Casimcea – sursa Autor - ArcGIS

12

Hazardul reprezintă o împrejurare sau concurs de împrejurări (favorabile sau

nefavorabile) a căror cauză rămâne în general, necunoscută. Există mai multe tipuri de hazarde,

cum ar fi:

• Cele geologice (cutremure, erupții vulcanice și/sau alunecări de teren);

• Cele climatice (cicloane, inundații și/sau secetă);

• Cele privind mediu (poluarea mediului, deșertificare etc.);

• Epidemii și accidente industriale;

• Război (putem include și terorismul).

Hazardul nu este un fenomen întâmplător şi nici impredictibil, ci doar manifestarea şi

consecinţele sale sunt, în general, dificil de prognozat şi controlat. 2

Hazardele pot fi clasificate ca fiind:

• Hazarde naturale

Sunt acele hazarde ce au posibilitatea de apariție pe o perioadă determinată și într-o

anumită zonă, a unui fenomen natural care poate duce la distrugeri.

• Hazarde antropice

Sunt acele hazarde a căror variație este condiționată și respectiv modificată ca urmare a

acțiunii omului.

Este exemplificat în figura 1 un caz de hazard natural, o inundație ce a avut loc în

anul 2007 în Mexic.

2 www.isudobrogea.ro 04. Martie. 2015/ ora 22:00

Figura 9. Case inundate in Villahermosa, Mexic, sursa http://blog.mlive.com

13

Este exemplificat în figura 2 un caz de hazard antropic, golirea sau formarea unui lac

de acumulare (baraje).

„Vulnerabilitatea reprezintă măsura în care un sistem poate fi afectat în urma

impactului cu un hazard si cuprinde totalitatea condiţiilor fizice, sociale, economice si de mediu

care măresc susceptibilitatea sistemului respectiv.”3

Vulnerabilitatea poate fi considerată ca fiind voluntară sau involuntară și depinde de

infrastructura și de condițiile socio-economice ale spațiului la care seface referință. Pentru a

reduce vulnerabilitatea acelui spațiu este necesară reducerea expunerii la hazard.

În literatura de specialitate se definește vulnerabilitatea ca fiind gradul de pierderi (în

procente, de la 0 la 100% rezultate dintr-un fenomen ce are potențial distructiv. Se întâlnesc

astfel, două accepțiuni ale vulnerabilității: cea biofizică și cea socială (Brooks, 2003).

Vulnerabilitatea biofizică se definește ca o funcție a hazardului, a magnitudinii, ea

exprimându-se prin dimensiunea pagubelor în urma manifestării unui hazard.

Vulnerabilitatea socială este un termen mai explicit deoarece definește vulnerabilitatea

ca funcție a caracteristicilor interne ale unui sistem antropic.

3 www.isudobrogea.ro 04. Martie. 2015/ ora 22:00

Figura 10 Barajul și lacul de acumulare Vidraru, sursa - http://www.tripper.ro

14

„Vulnerabilitatea economică este determinată de lipsa accesului la resurse şi are o sferă

largă de cuprindere şi impact, având în vedere faptul că existenţa unei economii eficiente poate

condiţiona şi asigura funcţionalitatea unor servicii sanitare şi educaţionale corespunzătoare,

poate permite investiţiile pentru crearea unui fond locativ suficient şi sigur, pentru a crea o

infrastructură care să asigure funcţionarea oricărui subsistem. UNEP (2002), în abordarea

vulnerabilităţii economice, insistă pe acei factori cu efect potenţial negativ asupra nivelului de

dezvoltare şi a creşterii economice, factori ce includ structura şi dimensiunea activităţilor

economice, constrângerile geografice sau expunerea la diferite riscuri de mediu.”4

Inundațiile sunt definite ca fiind acoperirea unei porțiuni de uscat cu o cantitatea mare

de apă, apă ce provine din revărsarea cursurilor de apă, din ploi abundente sau din topirea bruscă

a zăpezilor.

Putem determina astfel, următoarele cauze ale producerii inundațiilor:

• Modificări climatice, efectul de seră și încălzirea globală; toate acestea produse

de poluarea generată de activitățile umane;

• Tăierile iraționale ale suprafețelor împădurite;

• Amplasarea localităților și/sau a obiectivelor economico-sociabile în zone

inundabile;

• Lipsa unor lucrări de apărare împotriva inundațiilor (diguri, baraje, etc.)

Inundațiile ce sunt produse de revărsările naturale ale cursurilor de apă sunt datorate

creșterii debitelor sau blocajelor produse de ghețuri, aluviuni, scurgeri, inundațiile produse de

scurgerile de pe versanți sunt datorate precipitațiilor de o cantitate semnificativă pe o perioadă

scurtă de timp și inundațiile produse de accidentele la construcțiile hidrotehnice sunt datorate

avarierii sau distrugerii unor baraje sau diguri.

Riscurile de inundații în anumite zone din cadrul Comunității pot fi considerate a nu fi

semnificative, de exemplu, în zone slab populate sau nepopulate sau în zone cu bunuri

economice sau valoare ecologică limitată. În fiecare district hidrografic sau unitate de

gestionare ar trebui evaluate riscurile de inundații și nevoia de acțiuni suplimentare, cum ar fi

evaluarea potențialului de atenuare a inundațiilor. 5

4 www.riscurinaturale.blogspot.ro 04. Martie. 2015/ ora 22:30 5 Directiva 2007/60/CE a parlamentului european și a consiliului din 23 octombrie 2007 privind evaluarea și gestionarea riscurilor de inundații

15

„The number of people affected by river flooding worldwide could nearly triple in the

next 15 years, analysis shows.”

„Climate change and population growth are driving the increase”6

Ca și prevenire a riscurilor produse de inundații, fenomene meteorologice periculoase

etc. a fost emis un ordin de administrație publică (1422/2012) privind gestionarea situațiilor de

urgență generate de aceste calamități. Ordinul este emis de către Ministerul ape, păduri și

protecția mediului și aparține domeniului: Calamități.

Ordinul poartă denumirea de: Ordin pentru aprobarea Regulamentului privind

gestionarea situațiilor de urgență generate de inundații, fenomene meteorologice periculoase,

accidente la construcții hidrotehnice, poluări accidentale pe cursurile de apă și poluări marine

în zona costieră, el este în vigoare din 12 septembrie 2012 și face parte din M.O. 649/2012.

6 World Resources Institute (WRI)

Figura 11 Inundație în Dobrogea în intervalul 18 mai – 26 mai 2014 sursa - http://lideruldeopinie.ro

16

Ordinul 1422/2012 reprezintă un regulament ce conține dispoziții generale privind

gestionarea situațiilor de urgență, reguli privind stabilirea pragurilor de apărare, atribuții și

responsabilități, măsuri de prevenire etc.

O campanie privind managementul riscului la inundații a fost pornită de către guvernul

României, în cadrul managementului apelor. Prin acest „Management al Riscului la inundații”

se propune aplicarea unor politi, proceduri și practici în scopul identificării riscurilor, analiza

și evaluarea lor și ca scop final, reducerea lor.

„Managementul riscului la inundaţii este astfel rezultatul unei combinaţii ample, dintre

măsurile şi acţiunile preventive premergătoare producerii fenomenului, cele cu caracter

operativ din timpul desfăşurării inundaţiilor şi cele de refacere întreprinse post inundaţii (de

reconstrucţie şi învăţăminte deprinse ca urmare a producerii fenomenului).” 7

Pe www.mmediu.ro se pot descărca documentele privind Strategia Națională de

Management al Riscului la Inundații, cum ar fi:

� Hotărârea de Guvern nr. 846 din 11.08.2010 pentru aprobarea Strategiei

Naționale de Management al Riscului la Inundații pe termen mediu și lung,

publicată în Monitorul Oficial nr. 626 din 6 septembrie 2010;

� Avizul de Mediu nr. 18 din 04.06.2010 emis în scopul adoptării Strategiei

Naționale de Management al Riscului la Inundații pe termen mediu și lung

(perioada 2010 – 2035);

� Directiva 2007/60/CE privind evaluarea și gestionarea riscului la inundații;

� Legislația din domeniul managementului situațiilor de urgență;

� Comitetul Ministerial pentru Situații de Urgență (C.M.S.U.).

Prezentul proiect are ca scop studierea inundabilității pe bazinul hidrografic Casimcea.

Pentru realizarea studiului au fost folosite programele ArcGIS 10, HEC-RAS și HEC-GeoRAS,

rezultând astfel concluzii ale modelării hidrodinamice pentru cartografierea inundațiilor.

7 www.mmediu.ro 04. Martie. 2015/ ora 23:00

17

În realizarea modelării hidrodinamice pentru cartografierea inundațiilor a fost folosit

tin-ul bazinului hidrografic Casimcea creat cu ajutorul programului ArcGIS.

Figură 12. TIN-ul bazinului hidrografic Casimcea realizat în ArcGIS

18

Înainte de începerea realizării analizei riscului la inundații au fost verificate dacă toate

extensiile au fost activate. Deoarece ArcGIS-ul este asociat cu funcții ale programului HEC-

GeoRAS, mai întâi am verificat dacă extensia „Spatial Analyst” și extensia „3D Analyst” sunt

activate.

Și apoi am activat efectiv bara de instrumente.

Figura 14. Bara de instrumente - ArcGIS

Am creat apoi layerele RAS, astfel HEC-GeoRAS crează o bază de date geospațiale în

același folder în care este salvat documentul hartă.

Figura 13. Selectarea extensiilor în ArcGIS

Figura 15. Definitivarea layerelor în ArcGIS

19

Figura 17. Instrument pentru denumirea râului

În continuarea analizei a fost necesară popularea layerelor create cu elemente aferente

râului Casimcea, astfel că s-a trecut la crearea talvegului (axei centrale) a râului, pas necesar

în stabilirea rețelei hidrografice a râului pentru HEC-RAS.

A fost digitizat râul și astfel s-a trecut la afluenți săi, ce au fost creați în aceeași

manieră ca și râul, folosind aceeași pași.

După ce au fost create toate sectoarele râului, s-a trecut la redenumirea lor, cerința

principală fiind ca fiecare râu să aibă denumire unică.

Figura 16. Crearea râului în ArcGIS

20

Figura 18. Denumirea râului în ArcGIS

După ce au fost denumite toate sectoarele, făcându-se diferențierea amonte-aval, s-a

trecut la completarea tabelului cu atribute.

Pasul următor a fost crearea malurilor râului, acestea fiind necesare pentru a distinge

secțiunea canalului principal (albia minoră a râului) de zonele inundabile. Acest procedeu a

fost asemănător cu crearea liniei talvegului râului (axul central al canalului), însă nu există

restricție de direcția în care se realizează digitizarea.

Figura 19. Tabelul cu atribute - ArcGIS

21

Figura 20. Crearea malurilor în ArcGIS

După crearea malurilor, am salvat editările și documentul hartă, iar apoi am trecut la

crearea intervalelor de curgere, intervale ce sunt necesare pentru a determina lungimea

sectorului în aval dintre secțiunile transversale ale canalului principal (albia minoră) și zonele

albiei majore. Apoi au fost etichetate intervalele de curgere.

Figura 21. Creare intervale de curgere

22

După crearea intervalelor de curgere, am trecut la etichetarea intervalelor de curgere

folosind butonul Assign LineType .

Figura 22. Etichetarea intervalelor de curgere în ArcGIS

Mai jos am atașat tabelul cu atribute a clasei de caracteristici pentru intervalele de

curgere ce a rezultat în urma creării intervalelor.

Figura 23. Tabel cu atribute pentru intervalele de curgere

23

În continuare am creat secțiunile transversale ce reprezintă datele cheie de intrare în

programul HEC-RAS. Programul folosește liniile de secțiune pentru a extrage date referitoare

la elevația (cota) terenului și la realizarea unui profil transversal al terenului raportându-se la

direcția de curgere a râului. Am creat secțiunile în mod automat cu asigurarea ca fiecare

secțiune transversală să aibă dimensiunea necesară să acopere întreaga zonă inundabilă (lunca

râului).

Figura 24. Creearea secțiunilor transversale

Figura 25.1. Secțiune transversală

24

Figura 25.2. Secțiune transversală

Figura 25.3. Secțiune transversală

În continuare s-a atribuit un câte un număr de stație pe maluri pentru fiecare linie de

secțiune transversală.

Figura 26. Atribuirea stațiilor pe maluri

25

Odată cu crearea stațiilor pe maluri s-a finalizat analiza în programul ArcGIS și s-a

trecut la finalizarea analizei cu ajutorul programului HEC-RAS.

Pentru importarea datelor în HEC-RAS s-a folosit editorul datelor geometrice

selectându-se importarea cu unități U.S. și nu unități S.I.

Figura 27. Introducerea sistemului de măsură în HEC-RAS

Inainte de introducere a fost necesară confirmarea datelor referitoare la secțiunile

transversale, cum ar fi acceptarea valorilor implicite pentru toleranțe etc.

Figura.28.1. Importarea datelor în HEC-RAS

26

Mai sus sunt definite condițiile

de curgere din amonte, iar în continuare a fost nevoie de definirea condițiilor de curgere din

aval. Acest procedeu a fost făcut cu funcția Reach Boundary Conditions și a fost introdusă

valoarea 0,001 ca Normal Depth (adâncime normală).

Figura 29. Introducerea condițiilor de curgere în aval

Figura.28.2. Importarea datelor în HEC-RAS

27

După salvarea tuturor datelor introduse a fost închis editorul Steady Flow și a fost rulat

programul HEC-RAS.

Figura 30. Selecția regimului de curgere în programul HEC-RAS

A fost selectat regimul de curgere subcritic (Subcritical Flow Regime) și apoi am rulat

folosind funcția COMPUTE. Erorile ce au apărut datorită micilor „scăpări geometrice” au fost

analizate și soluționate, iar apoi s-au exportat datele din HEC-RAS în ArcGIS pentru a vedea

întinderea inundației (limitele de inundabilitate).

Figura 31. Rezultate în urma computării

28

În scopul exportării datelor pentru ArcGIS am folosit funcția Export GIS date și din

moment ce am rulat modelul pentru un anumit număr de profiluri, am putut alege ce profil am

dori să fie exportat.

Figura 32. Fereastra pentru exportare în ArcGIS

Îndată ce am finalizat procesul de analiză în HEC-RAS, am trecut la importul în

ArcGIS în scopul creeării hărții de inundabilitate. Pentru aceasta am importat folosind RAS

SDF pentru a converti fișierul SDF într-un fișier XML.

Figura 33. Conversia exportului SDF în XML

29

S-a trecut apoi la configurarea stratului de post-procesare cu opțiunea New Analysis și

selecțiile pot fi observate în screenshot-ul următor.

Figura 34. Setarea layerelor pentru post-procesarea HEC-RAS

După rulare și afișarea mesajelor, programul conectează punctele terminale ale

profilelor transversale și astfel creează un poligon de încadrare, care definește analiza

extinderii limitelor la inundabilitate.

După definirea analizei extinderii limitelor la inundabilitate am trecut la cartografierea

extinderii suprafeței inundate, am selectat profilul cu cel mai mare debit în funcția Water

Surface Generation.

Această funcție va crea o suprafață cu un anumit nivel al apei pentru profilul selectat.

TIN-ul creat va defini o zonă care conectează punctele exterioare ale poligonului de încadrare

și astfel TIN-ul creat va include și zona exterioară unei posibile suprafețe inundate.

30

Figura 35. TIN-ul rezultat în urma definirii zonei poligonului

31

În continuare s-a realizat transformarea TIN-ului cu suprafața de apă într-un grid

(rețea) folosind RAS Mapping – Inundation Mapping – Floodplain Delineation using Rasters.

A fost selectat profilul cu cel mai mare debit și astfel a rezultat o zonă cu rezultate

pozitive (nivelul apei de suprafață este mai mare decât cota terenului) ce reprezintă suprafața

inundată și o zonă cu rezultate negative ce reprezintă suprafața uscată.

Toate celulele din gridul cu suprafața de apă care au dus la valori pozitive după

extragere sunt convertite la un poligon, care reprezintă suprafața inundată definitivă.

Figura 36. Poligonul de inundație

32

Capitolul 3 Managementul riscului la inundații

Situația prezentă face obiectul art. 2 din Hotărârea nr. 638 din 5 august 1999 privind

aprobarea Regulamentului de apărare împotriva inundațiilor, fenomenelor meteorologice

periculoase și accidentelor la construcțiile hidrotehnice și a Normativului – cadru de dotare cu

materiale și mijloace de apărare operativă împotriva inundațiilor și ghețurilor.

Gestionarea situațiilor de urgență în caz de inundații, accidente la construcții

hidrotehnice, poluări accidentale și fenomene meteorologice periculoase ar trebui realizat că

este o situație de interes național, ținând cont de frecvența de producere și dimensiunea

efectelor acestor tipuri de risc.

Prin Hotărârea de Guvern se specifică următorii pași în managementul situațiilor de

urgență:

- Măsuri preventive;

- Măsuri operative urgente de intervenție;

- Măsuri de reabilitare.

Comitetul ministerial pentru situații de urgență din Ministerul Mediului și Gospodăririi

Apelor care se subordonează Comitetului Național pentru situații de urgență este responsabil

cu elaborarea strategiei și concepției de apărare împotriva inundațiilor, fenomenelor

meteorologice periculoase și de prevenire și combatere a poluărilor accidentale.

Ca măsuri de prevenire și pregătire pentru intervenție s-a organizat un sistem

informațional meteorologic și hidrologic ce consta în observarea, măsurarea, înregistrarea și

prelucrarea datelor meteorologice și hidrologice, elaborarea prognozelor, avertizărilor și

alarmărilor, precum și în transmiterea acestora factorilor implicați în managementul situațiilor

de urgență generate de riscurile specifice, conform schemei fluxului informațional definit în

planurile de apărare, în vederea luării deciziilor și măsurilor necesare.

Ca mărimi caracteristice de apărare împotriva inundațiilor putem enumera:

a. mărimi zonale de avertizare, stabilite la stațiile hidrometrice și la posturile

pluviometrice situate în amonte de obiectivele periclitate, după caz, pentru

precipitații, niveluri sau debite;

33

b. mărimi locale de apărare, stabilite în apropierea obiectivelor, sub forma de niveluri

sau debite.

O parte din rețeaua națională de hidrologie și meteorologie sunt posturile avertizoare

ce trebuie să fie amplasate la o distanță suficientă de obiectivul avertizat, pentru a putea fi

asigurate măsurile necesare prestabilite prin planurile de apărare.

Administrația Națională de Meteorologie stabilește praguri critice de apărare pentru

fenomenele meteorologice periculoase și ele sunt aprobate de către Comitetul ministerial.

Valorile limită admisibile pentru indicatorii monitorizați în caz de poluări accidentale

sunt stabilite prin Ordinele ministrului mediului și gospodăririi apelor nr. 1144/2002 și nr.

1146/2002.

Ca măsuri operative de intervenție în situații de urgență luate de Comitetul județean

pentru situații de urgență, putem enumera:

- declară, cu acordul ministrului administrației și internelor, starea de alertă la nivelul

județului sau în mai multe localități din județ, în zonele periclitate și verifică

asigurarea permanenței la comitetele locale;

- concentrează mijloacele și fortele de intervenție în zonele critice pentru consolidarea

sau supraînălțarea lucrărilor hidrotehnice, îndepărtarea blocajelor de ghețuri de pe

cursurile de apă, combaterea poluărilor accidentale, pentru ajutorarea Comitetelor

locale în acțiunile de limitare a efectelor inundațiilor, fenomenelor meteorologice

periculoase, accidentelor la construcții hidrotehnice și poluărilor accidentale;

- dispune urmărirea permanentă a evoluției factorilor de risc specifici și informează

prin rapoarte operative Comitetul ministerial prin Grupul de suport tehnic și

Comitetul National asupra situației concrete din teren;

- asigură prin Centrul operațional al Inspectoratului județean pentru situații de

urgență, transmiterea avertizărilor și prognozelor la toate localitățile și obiectivele

din zonele afectabile și urmărește măsurile luate de comitetele locale, deținătorii de

lucrări cu rol de apărare împotriva inundațiilor, agenții economici specializați,

unitățile poluatoare, etc.;

- asigură cazarea, aprovizionarea cu alimente, apă și asistența medicală pentru

populația sinistrată;

- asigură coordonarea tehnică, prin intermediul Grupurilor de suport tehnic, a

acțiunilor de intervenție operativă;

34

- asigură adăpostirea, hrănirea și asistența veterinară a animalelor evacuate, în cazul

depășirii capacității de intervenție a Comitetelor locale.

Ca măsuri de reabilitare după trecerea perioadelor de inundații, fenomenelor

meteorologice periculoase sau după accidente la construcții hidrotehnice și poluări

accidentale, în vederea restabilirii situației normale, comitetele județene și locale și agenții

economici specializați iau următoarele măsuri:

- aplicarea măsurilor sanitaro-epidemice necesare;

- repunerea în funcțiune a instalațiilor de alimentare cu apă, de evacuare a apelor

reziduale industriale și menajere care au fost afectate, precum și evacuarea apelor

din inundații și băltiri de pe terenurile agricole, prin săparea unor canale de

scurgere și prin instalarea de aggregate de pompare mobile;

- stabilirea pagubelor fizice și valorice determinate de inundații, fenomene

meteorologice periculoase și poluări accidentale și a măsurilor necesare pentru

refacerea obiectivelor afectate;

- refacerea liniilor de telecomunicații și de transport al energiei electrice;

- refacerea căilor de comunicații și a podurilor, refacerea instalațiilor de pompare a

apelor;

- repararea și punerea în funcțiune a conductelor de apă, aburi, gaze, petrol, avariate

sau distruse;

- sprijinirea populației pentru refacerea sau repararea gospodăriilor proprietate

personală, avariate sau distruse;

- repunerea în funcțiune a obiectivelor social-economice afectate;

- demolarea lucrărilor hidrotehnice provizorii de apărare, care împiedică

desfășurarea normală a activităților și recuperarea materialelor care mai pot fi

folosite, refacerea terasamentelor degradate, remedierea avariilor la lucrările

hidrotehnice.

35

Figura 37. Inundație în China – sursa www.google.com -

Figura 38. Inundație Dunărea 2006 – sursa www.google.com -

36

Figura 39. Inundație râul Crasna – sursa www.google.com -

Figura 40. Inundație în Rovinița Mare, jud. Timiș – sursa www.google.com -

37

Bibliografie

1. Buta Constantin, Risc la inundații, managementul riscului, Note de curs, Constanța,

2015, p. 1;

2. 1 Directiva 2007/60/CE a parlamentului european și a consiliului din 23 octombrie

2007 privind evaluarea și gestionarea riscurilor de inundații;

3. Flood Hazards: Impacts and Responses for the Built Environment, Jessica Lamond,

Colin Booth, Felix Hammond, David Proverbs, CRC Press, Jul 28, 2011;

4. Hotărârea de Guvern nr. 846 din 11.08.2010 pentru aprobarea Strategiei Naționale

de Management al Riscului la Inundații pe termen mediu și lung, publicată în

Monitorul Oficial nr. 626 din 6 septembrie 2010;

5. Urban Flood Management, Chris Zevenbergen, Adrian Cashman, Niki Evelpidou,

Erik Pasche, Stephen Garvin, Richard Ashley, CRC Press, Feb 27, 2012;

6. 1 World Resources Institute (WRI)

7. Anexa la Strategia națională de management al riscului la inundații, Prevenirea,

protecția și diminuarea efectelor inundațiilor;

8. ORDIN 1422/2012, M.O. 649/2012, Ministerul ape, păduri și protecția mediului;

9. www.google.com 05.Iunie.2015/ora 00:30

10. www.isudobrogea.ro 04. Martie. 2015/ ora 22:00;

11. www.riscurinaturale.blogspot.ro 04. Martie. 2015/ ora 22:30;

12. www.mmediu.ro 04. Martie. 2015/ ora 23:00.