Využití GIS pro analýzu rizik produktovodní sítě Čepro, a.s .
description
Transcript of Využití GIS pro analýzu rizik produktovodní sítě Čepro, a.s .
2003/2004
Využití GIS pro analýzu rizik produktovodní sítě Čepro, a.s.
VŠB - TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVAHornicko - geologická fakulta
Institut Geoinformatiky
Vedoucí: doc. Dr. Ing. Jiří HorákKonzultant: prof. RNDr. Pavel Danihelka, Csc.Zpracovává: Lukáš Gottesman, G 562
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Úkoly studium dostupné literatury v oblasti týkající se
bezpečnosti produktovodní sítě
seznámení se s aktuálním stavem informačních zdrojů na ČEPRO, a.s. a z jiných dostupných pramenů
výběr softwaru a návrh struktury dat
vizualizace, prostorové analýzy a vytvoření databáze zdrojů rizik včetně environmentálních dopadů
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Čepro, a.s. vznikla (původně jako České produktovody a
ropovody, a.s.) k 1. lednu 1994 privatizací bývalého státního podniku Benzina Praha
Úkolem společnosti Čepro je zejména:
přeprava, skladování a prodej ropných produktů
poskytování přepravních, skladovacích a dalších speciálních služeb v této oblasti dalším subjektům
ochraňování zásob státních hmotných rezerv
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Havárie a jejich rizika
Příčiny: přírodní vlivy (např. sesuvy půd), vady/únava materiálu, zásahy třetích osob (výkopové práce, krádeže), …
Havárie se často přímo dotýkají a ovlivňují životy lidí (znečistění zdrojů pitné vody, kontaminace zemědělských půd, …)
Polepy (12. 6. 2001) navrtání produktovodu (během několika hodin uniklo do země
přibližně 66 000 litrů benzínu)
šíření benzínových par podzemními puklinami (zasažení sklepních prostor domů v obci Polepy, kde hrozilo nebezpečí výbuchu)
Náklady na odstranění následků havárie dosáhly 30 – 35 mil. Kč
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Hodnocení zranitelnosti území
Metodika pro analýzu dopadů havárií s účastí nebezpečné látky na životní prostředí „H&V index“
index nebezpečnosti látky pro složky ŽP - (eko)toxické, fyzikálně-chemické vlastnosti látky
index zranitelnosti území vůči potenciální havárii s účastí nebezpečné látky
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Stanovení zranitelnosti vodního prostředí
Povrchové vody Podzemní vody
Stanovení zranitelnosti půdního prostředí
Stanovení zranitelnosti biotických složek prostředí
Index zranitelnosti území vůči potenciální havárii s účastí nebezpečné
látky
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Jednotlivým složkám prostředí (povrchová voda, podzemní voda, půdní prostředí a biotická složka prostředí) je přidělován index v pětistupňové škále:
Hodnotící stupnice zranitelnosti
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Vstupní data
Digitální Základní vodohospodářská mapa ČR - 1:50 000 (VÚV)
Významné vodní toky – 1:50 000 (Vyhláška č. 470/2001 sb.)
Analogová Hydrogeologická mapa (rastr) – 1:50 000 (ČGS)
Digitální mapa BPEJ – 1:5 000 (VÚMOP)
Velkoplošná zvláště chráněná území - 1:50 000 (AOPK)
Maloplošná zvláště chráněná území - 1:10 000 (AOPK)
ÚSES – (regionální/nadregionální biokoridory a biocentra) – 1:50 000 – ÚTP ČR
Databáze Corine Land cover ČR – 1:100 000
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Řešení překryvu map různých
měřítek Dochází ke zvýšené neurčitosti v poloze geoprvků a v
řešení překryvu Běžně se při digitalizaci považuje za pravděpodobnou
chyba 1 mm v poloze geoprvku Měřítko 1:50 000 -> chyba 50 m
Řešení neurčitosti v překrývání vrstev vytvoření zón zvýšené neurčitosti (obalové zóny
odpovídající chybě v poloze) Pesimistické řešení Fuzzy množiny
Zvolil jsem použití pesimistického řešení
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Index zranitelnosti povrchových vod je stanoven na základě přítomnosti hydrologické kategorie v dosahu účinků havárie
Jednotlivým kategoriím je přiřazován index a výsledným indexem zranitelnosti povrchových vod je maximální zjištěná hodnota v daném místě
Zranitelnost povrchových vod 1/2
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Povrchové vody Tekoucí
Významné vodní toky (vyhláška č. 470-2001 Sb) - 4 Ostatní vodní toky (D-ZVM) - 3 Hlavní kanalizační stoky (D-ZVM) - 3
Stojaté Vodárenské nádrže (vyhláška č. 137-1999 Sb) (D-
ZVM) - 5 Rašeliniště a mokřady (Corine Land cover) - 4 Ostatní vodní plochy (rybníky, jezera,…) (D-ZVM) - 2
Zranitelnost povrchových vod 2/2
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Významné vodní toky
50 m obalová zóna
Shapefile na GRID
Konverze:
Vyznam_vod_toky
gr1
rek1
Reklasifikace:
hodnota No Data na 0
Hl. kanalizační stoky
hl_kanal_stoky
gr2
rek2
Ostatní vodní toky
ostat_vod_toky
gr3
rek3
Ostatní vodní plochy
ostat_vod_plochy
gr4
rek4
Vodárenské nádrže
vodaren_nadrze
gr5
rek5
Rašeliniště, mokřady
raselin_mokrady
gr6
rek6
AML skript: povrchovavoda.aml
Překrytí všech vrstev:
funkce max
povrch_voda
Shapefile
ArcInfo GRID
Schéma vytvoření vrstvy zranitelnosti povrchových vod
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
ZLÍN
VYŠKOV
PŘEROV
PROSTĚJOV
UH. HRADIŠTĚ
Zranitelnost povrchových vodv okolí větve produktovodní sítě Klobouky u Brna - Loukov
0 10 20 30 405km
Stupeň zranitelnosti povrchových vod
0 ... Nehodnoceno
2 ... Malá zranitelnost území
3 ... Průměrná zranitelnost území
4 ... Vysoká zranitelnost území
5 ... Velmi vysoká zranitelnost území
S
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Podzemní vody Hodnocení horninového prostředí kolektoru a
rizika znečištění (Hydrogeologická mapa)
Charakteristika pokryvu (Hydrogeologická mapa)
Vodohospodářský význam kolektoru (Hydrogeologická mapa)
Stupeň ochrany (D-ZVM) vrstvu ochranných pásem 1. stupně OPVZ - 5 vrstvu ochranných pásem 2. stupně OPVZ – 3 CHOPAV - 3
Meliorace (D-ZVM) – výsledný index + 1
Zranitelnost podzemních vod
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Hydrogeologické mapa
hg_mapa
gr1
rek1
50 m obalová zóna
Shapefile na GRID
Konverze:
Reklasifikace:
hodnota No Data na 0
OP 1. stupně
op_1
gr2
rek2
OP 2. stupně
op_2
gr3
rek3
CHOPAV
chopav
gr4
rek4
Meliorace
meliorace
gr5
rek5
Překrytí vrstevochranných pásem a CHOPAV:
funkce max
Součet vrstev:
funkce sum
Reklasifikace podle
reklasifikační tabulky
Součet vrstev:
funkce sum
rek
podzem_voda
stupen_ochrany
sum
Shapefile ArcInfo GRID
AML skript: povrchovavoda.aml
Schéma vytvoření vrstvy zranitelnosti podzemních vod
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
ZLÍN
VYŠKOV
PŘEROV
PROSTĚJOV
UH. HRADIŠTĚ
Zranitelnost podzemních vodv okolí větve produktovodní sítě Klobouky u Brna - Loukov
0 10 20 30 405km
Stupeň zranitelnosti podzemních vod
0 ... Nehodnoceno
1 ... Zanedbatelná zranitelnost území
2 ... Malá zranitelnost území
3 ... Průměrná zranitelnost území
4 ... Vysoká zranitelnost území
5 ... Velmi vysoká zranitelnost území
S
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Posuzovány jsou kódy BPEJ (bonitovaně půdně ekologická jednotka)
BPEJ je pětimístný číselný kód (x-yy-zz) První číslo (x) popisuje klimatickou jednotku
druhé dvojčíslí (yy) je kódem HPJ (hlavní půdní jednotka)
třetí dvojčíslí (zz) je kombinací skeletovitosti, svažitosti, expozice a hloubky půdy
Hodnotícím kritériem pro stanovení indexu zranitelnosti půdního prostředí je kód hlavní půdní jednotky. Tento kód je souborem parametrů půdotvorného substrátu, půdního typu, půdního druhu (zrnitosti a propustnosti půdy)
Zranitelnost půdního prostředí 1/2
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Zranitelnost půdního prostředí 2/2
230 ….. les (půda podle zrnitosti - lehká (3)- střední (2) – těžká (1) 2 (střed)
290 ….. ostatní plocha (převážně betonové plochy) neurčuje se
350 ….. voda - neurčuje se
340 ….. lom (nedá se zjistit, jestli bude nebo nebude překrytý vrstvou půdy) neurčuje se
270 ….. navážka (může se jednat o navážku suti a podobného materiálu, který bude mít vysokou propustnost) 4
70 ….. vojenský prostor (může zde být cokoliv) 3 (střed)
30 ….. intravilán – neurčuje se
Kategorie půd Půdní druh Půdní typ (HPJ) IS
Neodolné Lehké 21, 22, 23, 27, 30, 31, 32, 34, 36, 37, 39 5
Silně náchylnéLehké 04, 05, 17, 24, 25, 26, 28
4Střední 29, 33, 35, 38, 40 41, 48, 50, 51, 52, 55, 58, 62, 64, 65, 67, 68, 75, 76
NáchylnéStřední 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 49
3Těžké 53, 56, 59, 60, 63, 66, 69, 70, 71, 72, 73, 74
Slabě náchylnéStřední 01, 02, 03, 08, 09, 18, 19
2Těžké 54, 57, 61
Odolné Těžké 06, 07, 20, 77, 78 1
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
%
%
%
ZLÍN
VYŠKOV
UH. HRADIŠTĚ
Zranitelnost půdního prostředív okolí větve produktovodní sítě Klobouky u Brna - Loukov
0 10 20 30 405km
Stupeň zranitelnosti půdního prostředí
0 ... Nehodnoceno
1 ... Zanedbatelná zranitelnost území
2 ... Malá zranitelnost území
3 ... Průměrná zranitelnost území
4 ... Vysoká zranitelnost území
5 ... Velmi vysoká zranitelnost území
S
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Zranitelnost biotických složekprostředí
Biotické složky prostředí Zvláště chráněná území přírody, ÚSES (AOPK) - 5
Velkoplošná ZÚCH Maloplošná ZÚCH Regionální biocentra (ÚTP) Nadregionální biocentra (ÚTP) Regionální biokoridory (ÚTP) Nadregionální biokoridory (ÚTP)
Lesy (BPEJ) - 4 Sady, chmelnice a zahradní plantáže (Corine Land cover) - 4 Vinice (Corine Land cover) - 4 Směsice polí, luk a trvalých plodin (zahrady) (Corine Land
cover) - 3 Louky a pastviny (Corine Land cover) - 2 Obhospodařovaná zemědělská půda (Corine Land cover) - 2
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
ZLÍN
VYŠKOV
PŘEROV
PROSTĚJOV
UH. HRADIŠTĚ
Zranitelnost biotických složek prostředív okolí větve produktovodní sítě Klobouky u Brna - Loukov
0 10 20 30 405km
Stupeň zranitelnosti biotických složek prostředí
0 ... Nehodnoceno
2 ... Malá zranitelnost území
3 ... Průměrná zranitelnost území
4 ... Vysoká zranitelnost území
5 ... Velmi vysoká zranitelnost území
S
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Vyhodnocení výsledků
podařilo se vytvořit metodické postupy pro analýzy zranitelnosti území vůči havárii na produktovodu s využitím nástrojů GIS
výhodou využití GIS je jednoduché statistické vyhodnocení analýzy
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Zranitelnost území biotických složek prostředí
9%
49%
1%
3%
38% 0 ... Nehodnoceno
2 ... Malá zranitelnost území
3 ... Průměrná zranitelnost území
4 ... Vysoká zranitelnost území
5 ... Velmi vysoká zranitelnost území
je zřejmé, že relativně velká část území je hodnocena jako velmi vysoce zranitelná (38 %). Většina tohoto nejzranitelnějšího území je soustředěna v rámci nadregionálních biokoridorů, tedy zvláště chráněných území
Na tomto úseku by tedy určitě měla být provedena preventivní ochranná opatření, zvláště v místech křížení s nadregionálními biokoridory.
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Závěr
Analýzy zranitelnosti území umožní správci produktovodu:
jednoduše identifikovat ta území, na kterých by potenciální havárie způsobila největší škody a v těchto místech provést na produktovodu opatření, která povedou k větší bezpečnosti
v případě, že k havárii dojde, umožní zjistit, kde je nutné provést sanace nejdříve, z hlediska dalších dopadů na životní prostředí
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Programové vybavení
ArcGIS 8.3 (ArcInfo Workstation, ArcMap) ArcView GIS 3.2
2003/2004 Lukáš Gottesman, G 562
Literatura Vojkovská, Danihelka: Metodika pro analýzu dopadů havárií s účastí
nebezpečné látky na životní prostředí „H&V index“. MŽP, 2002, 41 s
Kamenický, J.: Rizikovosti vlivu havárie produktovodu na životní prostředí v úseku Kryry – Hájek. DN 300, referát z konference GIS Ostrava 1999
Papadakis, G.A.: Review of Transmission Pipeline Accidents involving Hazardous Substances. JRC Itálie, 1999. 30 s, Report EUR 18122 EN
ČSN 65 0204 Dálkovody hořlavých kapalin. Praha: Vydavatelství Úřadu pro normalizaci a měření, 1980. 47 s.
http://heis.vuv.cz/data/spusteni/popisy/x_zvm_zvm.asp?view=: Informace o digitální Základní vodohospodářské mapě 1:50000
http://www.env.cz/www/zamest.nsf/0/8a7fb0bcc6f1ab39c125651d005c4e90?OpenDocument: Informace o Databázi CORINE Land Cover ČR
2003/2004
Děkuji za pozornost
2002/2003 Lukáš Gottesman, G 462