Využití GIS pro analýzu rizik produktovodní sítě Čepro, a.s. VŠB - TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA Hornicko - geologická fakulta Institut Geoinformatiky Využití GIS pro analýzu rizik produktovodní sítě Čepro, a.s. Vedoucí: doc. Dr. Ing. Jiří Horák Konzultant: prof. RNDr. Pavel Danihelka, Csc. Zpracovává: 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

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

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

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

Stanovení zranitelnosti vodního prostředí Index zranitelnosti území vůči potenciální havárii s účastí nebezpečné látky Stanovení zranitelnosti vodního prostředí Povrchové vody Podzemní vody Stanovení zranitelnosti půdního prostředí Stanovení zranitelnosti biotických složek prostředí

Hodnotící stupnice zranitelnosti Jednotlivým složkám prostředí (povrchová voda, podzemní voda, půdní prostředí a biotická složka prostředí) je přidělován index v pětistupňové škále:

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

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

Zranitelnost povrchových vod 1/2 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 2/2 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

Schéma vytvoření vrstvy zranitelnosti povrchových vod Významné vodní toky Hl. kanalizační stoky Ostatní vodní toky Ostatní vodní plochy Rašeliniště, mokřady Vodárenské nádrže 50 m obalová zóna Vyznam_vod_toky hl_kanal_stoky ostat_vod_toky ostat_vod_plochy vodaren_nadrze raselin_mokrady Konverze: Shapefile na GRID gr1 gr2 gr3 gr4 gr5 gr6 Reklasifikace: hodnota No Data na 0 rek1 rek2 rek3 rek4 rek5 rek6 Překrytí všech vrstev: funkce max povrch_voda AML skript: povrchovavoda.aml Shapefile ArcInfo GRID

Zranitelnost podzemních vod 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

Schéma vytvoření vrstvy zranitelnosti podzemních vod Hydrogeologické mapa OP 1. stupně OP 2. stupně CHOPAV Meliorace 50 m obalová zóna hg_mapa op_1 op_2 chopav meliorace Konverze: Shapefile na GRID gr1 gr2 gr3 gr4 gr5 Reklasifikace: hodnota No Data na 0 rek1 rek2 rek3 rek4 rek5 Překrytí vrstevochranných pásem a CHOPAV: funkce max stupen_ochrany Součet vrstev: funkce sum sum Reklasifikace podle reklasifikační tabulky rek Součet vrstev: funkce sum podzem_voda AML skript: povrchovavoda.aml Shapefile ArcInfo GRID

Zranitelnost půdního prostředí 1/2 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 2/2 Kategorie půd Půdní druh Půdní typ (HPJ) IS Neodolné Lehké 21, 22, 23, 27, 30, 31, 32, 34, 36, 37, 39 5 Silně náchylné 04, 05, 17, 24, 25, 26, 28 4 Střední 29, 33, 35, 38, 40 41, 48, 50, 51, 52, 55, 58, 62, 64, 65, 67, 68, 75, 76 Náchylné 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 49 3 Těžké 53, 56, 59, 60, 63, 66, 69, 70, 71, 72, 73, 74 Slabě náchylné 01, 02, 03, 08, 09, 18, 19 2 54, 57, 61 Odolné 06, 07, 20, 77, 78 1 230 ….. 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

Zranitelnost biotických složek prostředí 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

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

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.

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

Programové vybavení ArcGIS 8.3 (ArcInfo Workstation, ArcMap) ArcView GIS 3.2

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

Děkuji za pozornost 2002/2003 Lukáš Gottesman, G 462