Alat PROCJENA i IZRADA KARATA

Kutak za stručnjake

U ovom se odjeljku objašnjavaju različiti elementi i koraci od kojih bi se mogla sastojati procjena rizika za poplave uzrokovane obilnim oborinama. Prikazani su različiti metodološki pristupi za te korake i opisane njihove prednosti i nedostaci kao i potrebni podaci i resursi. Iz iskustava na projektu RAINMAN kao i znanstvenih izvještaja iz projekta RAINMAN koja se mogu preuzeti dobivaju se bogata znanja i iskustva iz provedbe različitih metoda na različitim područjima.

Upoznajte koncept izvor-put-receptor-posljedica

Analiza rizika od obilnih oborina sastoji se od dva glavna koraka analize, od kojih svaki uključuje dva pod-koraka:  

ANALIZA OPASNOSTI pokazuje koja bi se vrsta oborina u smislu količine, trajanja i intenziteta mogla očekivati i kamo bi površinska voda mogla teći i nakupljati se tijekom pojave obilnih oborina. Ta dva aspekta su obrađena u pod-koracima analiza izvora i analiza puta.

ANALIZOM RANJIVOSTI se lociraju i kvantificiraju subjekti i objekti koji mogu biti izloženi poplavnoj vodi i pretrpjeti štetu. Takvi subjekti i objekti mogu biti ljudi, stoka, zgrade, ulice itd. Njihove detaljne karakteristike se istražuju u analizi receptora. U analizi posljedica procjenjuje se njihova podložnost na negativne posljedice opasnosti.

Analiza opasnosti

Analiza izvora odgovara na pitanja koja se tiču formiranja površinskog otjecanja ovisno o pojavi oborina i procesima koji se zbivaju na površini poput infiltracije. Zbog toga razlikujemo pod-korake „Analiza oborina“ i „Analiza formiranja otjecanja“. Oni odgovaraju na sljedeća pitanja: Koju bih vrstu pojava oborina trebao očekivati u mojoj regiji u smislu količine, trajanja i intenziteta i koje su uobičajene vjerojatnosti godišnje pojave ili statistička povratna razdoblja, npr. intenzitet pojave oborina čije se javljanje očekuje jednom u 100 godina? Kako i gdje se formira površinsko otjecanje, npr. s razlikovanjem prema zemljišnom pokrovu/korištenju zemljišta kao i svojstvima tla koja imaju utjecaj na infiltraciju oborinske vode?

Analiza puta opisuje procese koncentracije površinskog otjecanja i smjera otjecanja, tj. dinamiku tečenja vode. Odgovara na pitanja kao što su: Kojim putovima voda teče? Na kojoj razini voda teče ili formira jezera? Kako su raspodijeljene brzine tečenja?​

Izrada karta

Analiza ranjivosti

U analizi receptora se identificiraju/kartografski prikazuju i karakteriziraju subjekti i objekti kojima poplavna voda može prouzročiti stradanje ili štetu. Uobičajena pitanja su: Gdje su ranjivi subjekti i objekti? Koliko ih ima na pogođenom području, npr. broj stanovnika na određenom području, kuća, kilometara cesta, osjetljivih infrastrukturnih elemenata?

U analizi posljedica se opisuje procese koji receptorima uzrokuju stradanje i štetu, npr. utapanje, vlaženje građevinskih elemenata, erozija pločnika itd. Sljedeća pitanja daju ideju o temama: Što se može dogoditi subjektima i objektima izloženima poplavnoj vodi? Koji se procesi štete mogu očekivati? Kakav je odnos između intenziteta utjecaja poplave u smislu razine vode, trajanja poplave i brzine tečenja i proizašlog stupnja štete?

ANALIZA OPASNOSTI

Analiza opasnosti pokazuje koja bi se vrsta oborina u smislu količine, trajanja i intenziteta mogla očekivati i kamo bi površinska voda mogla teći i nakupljati se tijekom pojave obilnih oborina. Ta dva aspekta su obrađena u pod-koracima analiza izvora i analiza puta koji su opisani pitanjima koja daju ideju u skladu s odgovorima odnosno rezultatima koje ti koraci mogu dati. U nastavku možete pronaći objašnjenja o sadržaju različitih pod-koraka analize opasnosti.

ANALIZA IZVORA

Analiza izvora odgovara na pitanja koja se tiču formiranja površinskog otjecanja ovisno o pojavi oborina i procesima koji se zbivaju na površini poput infiltracije.

Mjerenje oborina na točkama:

Oborine se može izravno mjeriti sakupljanjem oborinske vode i mjerenjem njezinog volumena. Za automatsko mjerenje pojava obilnih oborina potrebni su uređaji za bilježenje s velikom vremenskom rezolucijom. To znači da bilježe količinu oborina npr. svake minute. Takvim postajama obično upravljaju nacionalne meteorološke službe kao i lokalna tijela zadužena za vodoopskrbu/odvodnju. Za analizu karakteristika oborina po pitanju intenziteta i trajanja potrebno je da je stanica blizu (nekoliko kilometara) vašeg područja i u najboljem slučaju s vremenskim nizom podataka o oborinama od nekoliko desetljeća.

Analiziranje podataka o oborinama:

Dugi vremenski nizovi mjerenja oborina na točkama mogu se koristiti za statističku analizu kako bi se dobile informacije o učestalosti pojava obilnih oborina, njihovom intenzitetu i trajanju. Na temelju tih analiza mogu se izračunati vjerojatnosti javljanja ili povratna razdoblja za definirane pojave, npr. koja će prikazati intenzitet oborina u trajanju od 60 minuta koje se može očekivati jednom u 100 godina. S takvim informacijama moguće je a) odabrati pojavu iz prošlosti ili b) projektirati sintetičku oborinu i koristiti taj vremenski niz za izvođenje modela površinskog otjecanja kao dijela analize puta.

Mjerenje oborina na velikim područjima:

Čest problem kod mjerenja oborina u točkama je mala prostorna gustoća tih postaja i manjak reprezentativnosti za udaljena područja između tih postaja. Novije rješenje za ovaj problem je radar za oborine. Njime se oborine mjere neizravno ali s punom prostornom pokrivenošću i velikom prostornom i vremenskom rezolucijom (1 km, 5 minuta). Mjerenja mogu biti kalibrirana zapisima s točaka i pretvorena u količinu ili intenzitet. Vremenski nizovi proizašlih rastera ili karata oborina dostupni su od nacionalnih meteoroloških službi ali obično, budući da se radi o novoj tehnologiji, tek za nekoliko godina unatrag.

Analiziranje podataka o oborinama na velikim područjima:

Podaci o oborinama na velikom području dobiveni radarom pohranjuju se u rasterskim kartama. Svaku ćeliju rastera može se analizirati statistički kao da se radi o točki. Velika prednost statističkih podataka o oborinama dobivenih od radara je njihova velika prostorna rezolucija koja obuhvaća područja udaljena od točkastih postaja. Uz to, može se proučavati prostorno-vremensku dinamiku pojave oborina. Tijekom određene pojave moguće je ekstrapolirati praćenje oluje i te informacije koristiti za rano upozoravanje. Pohranjene se podatke može koristiti za modeliranje opaženih pojava iz prošlosti i koristiti ih za izvođenje modela površinskog otjecanja s velikim stupnjem sigurnosti po pitanju ulaznih podataka o oborinama. Takvi podaci o pojavama mogu biti naročito korisni za jamstvo kvalitete modela i za detaljnu analizu toga što se dogodilo u prošlosti kao temelj za buduće mjere prevencije i zaštite.

Oborina na svojem putu do površine tla i u tlo prolazi kroz različite „postaje“ koje funkcioniraju kao spremišta ili retencijski elementi. Jedan takav element je vegetacija. Što je veći vegetacijski pokrov ili gustoća i površina lišća, to je veći efekt spremišno-retencijski efekt. Vezano uz pojave oborina jakog intenziteta, ti efekti imaju tek malu ulogu u smanjivanju oborina. Druga postaja koju kapi kiše prolaze na svojem putu je površina tla i podložno tlo. Postoje neka opća pravila vezana uz brzinu procjeđivanja ili količinu vode koja se može procijediti po jedinici vremena i količini površinskog otjecanja koje se formira. Što je sastav tla krupniji,to ima više korijenja i biopora, što su agregati i pore stabiliniji, to je veća brzina procjeđivanja. Površine i tijela sitnozrnog, zbijenog i skorenog tla imaju male brzine procjeđivanja i brzo formiraju površinsko otjecanje. Što je veći intenzitet oborina, to je manji efekt procjeđivanja u tlo. Postoji niz pristupa za izračun procjeđivanja i formiranja otjecanja, u rasponu od jednostavnih empirijskih/konceptualnih (SCS-CN, Green i Ampt, Smith i Parlange) do složenih na fizici zasnovanih pristupa (Richardova jednadžba). Pristup Greena i Ampta se često primjenjuje u alatima za modeliranje površinskog otjecanja, npr. openLISEM, FullSWOF itd.

  • Za scenarije velikog intenziteta moglo bi se zanemariti procjeđivanje koje sliči npr. već u cijelosti zasićenom tlu zbog ranijih oborina.
  • Kad se radi o pojavama malog do srednjeg intenziteta i kad treba ocijeniti mjere korištenja zemljišta vezane uz tlo i vegetaciju, procese procjeđivanja treba ugraditi u modele.
  • Nove lokacije za kišomjerne postaje trebaju biti reprezentativne za predmetno područje.
  • U mjerenjima s mreže postaja često nisu dovoljno zastupljene vrlo lokalizirane pojave obilnih oborina.
  • Statistički podaci o oborinama se temelje na karakteristikama iz prošlosti i ne uzimaju u obzir buduće promjene, npr. one ulijed klimatskih promjena.
  • Klimatske promjene će općenito dovesti do pojava češćih i intenzivnijih oborina.
  • Simulacije s različitim pojavama oborina – npr. česta, rijetka i ekstremna pojava – mogu ilustrirati različite dimenzije plavljenja.
  • Opažene pojave su dobre za jamstvo kvalitete i kalibraciju modela kao i za komunikaciju (npr. kako bi se pokazao učinak mjere u odnosu na pojavu kojoj su ljudi svjedočili i koja je stvarnija od sintetičke oluje).

ANALIZA PUTA

Analiza puta opisuje procese koncentracije površinskog otjecanja i smjera otjecanja, tj. dinamiku tečenja vode. Odgovara na pitanja kao što su: Kojim putovima voda teče? Na kojoj razini voda teče ili formira jezera? Kako su distribuirane brzine tečenja?

Nakon što oborinska voda dospije do površine pretvara se u površinsku vodu ovisno o procesu generiranja otjecanja i utjecaju materijala površine. Voda na površini slijedi nagib terena i koncentrira se na područjima gdje se sastaju vode iz različitih izvorišnih regija. Područje koje pripada točki s koje može doći voda naziva se njezinim slivom. Što je veće slivno područje neke točke, to je veća potencijalna količina vode koja bi mogla dospjeti do te točke, a velika količina vode se obično pretvara u dubinu vode. Nagib ili strmina površine terena ima snažan utjecaj ne brzinu tečenja kao i hrapavost površine, npr. glatka i „brza“ betonska cesta nasuprot grubog i „sporog“ gustog grmlja. Putovi koncentriranog otjecanja mogu biti poznate rijeke i potoci kao i nepoznate ili jedva vidljive linearne depresije koje u prošlosti nisu opažene kao vodni putovi. Naročito se na ravničarskim područjima lokalne depresije mogu zapuniti i formirati privremena jezerca.

Pristupi za analizu puta mogu biti metode analize tečenja/akumuliranja otjecanja kao i računalno modeliranje tečenja vode na temelju fizičkih načela (metode hidro-dinamičke simulacije). Više o detaljima o mogućnostima i ograničenjima tih pristupa u nastavku.

.

Računalno modeliranje tečenja vode. Picture: Axel Sauer, IöR, i GeoSN, dl-de/by-2-0

Lokalna depresija se zapunila vodom (formiranje jezerca). Picture: Municipality of Leutersdorf (district of Spitzkunnersdorf)

  • Kvaliteta rezultata na računalnom modelu utemeljene analize puta (o topografiji ovisan potencijal tečenja kao i oborinom potaknuta „realistična“ simulacija tečenja) snažno ovisi o kvaliteti korištenog digitalnog modela reljefa.
  • Prostorna rezolucija digitalnog modela reljefa treba biti između 1 i 2 metra.
  • Digitalne modele reljefa koje pružaju nacionalne geodetske uprave treba korigirati i obogatiti dodatnim informacijama o jarcima, propustima, zidovima i ostalim građevinama koje djeluju na površinsko otjecanje.
  • Korekcija digitalnog modela reljefa se treba temeljiti na terenskim snimanjima.
  • Korekcije digitalnog modela trebaju biti točno dokumentirane npr. s tablicom lokacija, vrstom izvršene korekcije kao i snimkama zaslona (screenshot) ili podskupovima podataka prije i poslije korekcije.
  • Kako bi se smanjio napor i vrijeme potrebno za korekcije, može se provesti simulacija s modelom površinskog otjecanja kako bi se brzo identificirale očito krive situacije kao što je formiranje jezeraca zbog zadržavanja vode ispred zida ili nasipa koji u stvari ima propust ili prolaz.
  • Dokumentacija o opaženim putovima tečenja i razinama vode na kartama je izrazito vrijedna kako bi se provjerilo može li se modelom simulirati opažena pojava poplave. ​
  • Za učestale do rijetkih pojava, povezivanje sa sustavom odvodnje bi moglo koristiti da se vide učinci kao što je dreniranje povišenih područja i/ili plavljenje nizinskih područja.
  • Kod oborina velikog intenziteta, sustavi odvodnje i mali propusti bi mogli biti začepljeni ili preopterećeni i mogli bi biti zanemareni u simulacijama.

ODABIR PRIKLADNE METODE

Postoje tri općenite vrste metoda:

Metode empirijskih saznanja utemeljene na opažanjima pojava u prošlosti

Metode putova tečenja/akumuliranja otjecanja utemeljene na analizi površine terena (kao i statističke metode),

metode hidro-dinamičkog simuliranja utemeljene na fizičkom opisu tečenja vode

 

Složenost metode se povećava

Odabir prikladne metode za procjenu i izradu karata opasnosti zahtijeva stručna znanja. U obzir naročito treba uzeti ulazne i izlazne podatke kao i dostupne resurse i daljnje mogućnosti aktivnosti izrade karata. Metoda treba odgovarati prostornom opsegu, tj. veličini područja za koje će se procjenjivati opasnosti i rizici. Nadalje, metodu treba odabrati u skladu s ciljem procjene.

Tablica koja slijedi sadrži pregled karakteristika različitih vrsta metoda:

Metode empirijskih znanja Metode putova tečenja/akumuliranja otjecanja Metode hidro-dinamičkog simuliranja
PODACI I REZULTATI Oborine

Bavi li se metoda eksplicitno oborinama i koji se izvori podataka o oborinama koriste?

DA,

radarski podaci, podaci s postaje (od meteoroloških ili hidroloških službi, općine, privatni)

DA,

fiksna vrijednost po ćeliji ili površini ćelije

DA,

radarski podaci, postaje, sintetičke oluje („pljuskovi za projektiranje“)

Formiranje otjecanja

Bavi li se metoda procesom formiranja otjecanja i kako?

DA,

izvor podataka: opaženo tijekom pojave (npr. formiranje jezeraca, otjecanje)

NE DA,

100% otjecanje, početni gubici, konstantni gubici, modeli infiltracije

Razine vode / poplavljena područja

Pruža li metoda informacije o tome gdje i kako duboko bi voda mogla teći ili stajati?

DA,

opaženo tijekom pojave; tragovi vode nakon pojave („na tlu“ ili analizom zračnih/satelitskih snimaka)

NEIZRAVNO,

tumačenjem vrijednosti akumuliranja (što su vrijednosti veće, više je vode)

DA,

npr. u 1 min rezoluciji ili objedinjeno (maks. razine vode, maks. poplavljena područja)

Brzina / smjer tečenja

Pruža li metoda informacije o brzini tečenja vode kao i o smjeru tečenja?

DA,

opaženo tijekom pojave; tragovi vode nakon pojave (npr. orijentacija trave, ostaci, nanos, šteta)

NEIZRAVNO,

tumačenjem vrijednosti akumuliranja (veće vrijednosti znače više vode; u kombinaciji sa strmom topografijom/nagibom, veće brzine tečenja)

DA,

npr. u 1 min rezoluciji ili agregirano (maks. brzine tečenja)

IZDACI / RESURSI Napor

Koliko se u vremenskom (i novčanom) smislu trebam truditi da provedem analizu)?

MALI do VELIK

ovisno o pokrivenosti/području i intenzitetu/razini razrade dokumentacije

MALI,

ako postoji digital model reljefa

PROMJENJIV,

ovisno o ulaznim podacima (oborine, infiltracija, modificiran model površine, varijante, npr. začepljeni propusti)

Znanja

Koji su preduvjeti po pitanju stručnih vještina i znanja da bi neka osoba mogla koristiti metodu?

MALA,

nisu potrebna specifična znanja (smjernice/primjeri ugrađeni u alat)

SREDNJA,

potrebna osnovna znanja o geoinformacijskim sustavima (GIS)

VELIKA,

potrebno iskustvo u hidro-dinamičkom modeliranju, znanje o GIS-u

Troškovi

Koliko su veliki troškovi i koji faktori imaju glavni utjecaj na konačne troškove analize?

OVISI,

računati s troškovima terenskog rada, analize i vizualizacije (radni sati)

OVISI,

računati s troškovima za podatke, (dostupan je slobodni softver), radnim satima za pred-obradu, izračun i vizualizaciju podataka

OVISI,

računati s troškovima za podatke, softver, radnim satima za pred-

MOGUĆNOSTI KORIŠTENJA Koju vrstu slučajeva korištenja i opcija daljnje primjene metode imaju? Upravljanje pojavama, jačanje svijesti, dokumentacija o šteti Brza „prva pogađanja“ Mjere, scenariji, „realna“ dinamika, dinamična vizualizacija

Neka vas vode iskustva projekta RAINMAN...

U sklopu projekta RAINMAN, velik broj različitih metoda testiran je na područjima različite veličine i u različitim prostornim uvjetima. Pogledajte rezultate i stečena iskustva: odaberite primjere pomoću specifične vrste metode prikladne za specifični prostorni raspon ili specifične ciljeve.

Metode za područja površine manje od 20 km²:

Metode za procjenu šireg opsega (mnoge općine, županije, regije ili čak čitave države):

Metode za procjenu depresija koje se mogu zapuniti vodom i točaka koje bi mogle biti suočene s intenzivnim površinskim otjecanjem zbog njihovog topografskog položaja:

Metode za procjenu brzina tečenja i smjerova tečenja koja se javljaju na lokaciji na temelju određene pojave oborine:

ANALIZA RANJIVOSTI

Ranjivost je složena i dinamička karakteristika receptora kojom se opisuje njegova podložnost negativnim posljedicama opasnosti. Receptori su svi subjekti i objekti koji mogu biti izloženi poplavnoj vodi i pretrpjeti štetu, npr. ljudi, stoka, zgrade, ulice itd. Analizom ranjivosti se locira i kvantificira te receptore kao dio analize receptora i opisuju se detaljne karakteristike receptora i kako reagiraju sa štetom.

ANALIZA RECEPTORA

Analizom receptora se identificira/kartografski prikazuje i karakterizira subjekte i objekte kojima poplavna voda može prouzročiti stradanje ili štetu.

Tipična pitanja kojima se analiza bavi: Gdje su ranjivi subjekti i objekti? Koliko ih ima na pogođenom području, npr. broj stanovnika na određenom području, kuće, kilometri cesta, osjetljivi infrastrukturni elementi?

U Direktivi EU-a o poplavama (npr. čl. 6.5) se spominje ranjivost ljudi, ekonomskih aktivnosti (poslovne/industrijske zgrade i postrojenja) i okoliša obuhvaćenih „postrojenjima navedenima u Prilogu I. Direktivi Vijeća 96/61/EZ od 24. rujna 1996. o cjelovitom sprečavanju i kontroli onečišćenja (1) koja bi mogla prouzročiti iznenadno onečišćenje u slučaju poplava te potencijalno pogođena zaštićena područja utvrđena u Prilogu IV. stavku 1. točkama i., iii. i v. Direktive 2000/60/EZ“ (Direktiva o poplavama, čl. 6.5c).

ANALIZA POSLJEDICA

U analizi posljedica se opisuje procese koji receptorima uzrokuju stradanje i štetu, npr. utapanje, vlaženje građevinskih elemenata, erozija pločnika itd.

Sljedeća pitanja daju ideju o obrađenim temama: Što se može dogoditi subjektima i objektima izloženima poplavnoj vodi? Koji se procesi štete mogu očekivati? Kakav je odnos između intenziteta utjecaja poplave u smislu razine vode, trajanja poplave i brzine tečenja i proizašlog stupnja štete?

Posljedice u kontekstu poplava izazvanih obilnim oborinama su npr. potencijal utapanja ljudi, štete na zgradama i infrastrukturi kao i trošak za uklanjanje nanosa iz zgrada i s cesta. Općenito, posljedice se mogu sažeto opisati kao negativni učinci na određene receptore izazvani utjecajima opasnosti od obilnih oborina.

IZRADA KARATA

Vizualizacija i izrada karata je važan zadatak za komunikaciju i korištenje rezultata analize opasnosti i analize ranjivosti. U odjeljcima koji slijede sadržani su primjeri koje bi se tehnike mogle koristiti za pripremu karata i koje su im prednosti i nedostaci.

Picture: Axel Sauer, IöR, i GeoSN, dl-de/by-2-0

  • Karte na papiru su statične i treba ponovno napraviti prijelom i ispisati ih nakon izmjena, npr. vezanih uz kategorije u legendi, nova korištenja modela ili ažurirane podloge.
  • Karte na papiru su fiksne po pitanju opsega, mjerila i sadržaja.
  • Karte na papiru su neovisne o elektroničkom uređaju za prikaz (i internetskoj vezi).
  • Zapise/bilješke na kartama na papiru je jednostavno napraviti, ali ih je teško ukloniti ili spremiti.
  • Karte na papiru je teško/skupo distribuirati velikom broju ljudi.

Picture: Axel Sauer, IöR, i GeoSN, dl-de/by-2-0

  • Karte koje se temelje na snimkama su statične i treba ponovno napraviti prijelom i eksportirati ih u datoteku nakon izmjena, npr. vezanih uz kategorije u legendi, nova korištenja modela ili ažurirane podloge.
  • Karte koje se temelje na snimkama su fiksne po pitanju opsega, mjerila i sadržaja, ali pomoću velikih rezolucija moguće je okretanje i zumiranje karte.
  • Karte koje se temelje na snimkama trebaju elektronički uređaj za prikaz (i internetsku vezu ako se datoteka ne sprema lokalno).
  • Karte koje se temelje na snimkama trebaju (lagani/mali) softver za prikaz.
  • Zapise/bilješke na kartama koje se temelje na snimkama je jednostavno napraviti ako se radi o datoteci u PDF-u. Ovdje se mogu koristiti i funkcije komentara koje ujedno omogućuju crtanje. Komentari se kasnije mogu eksportirati u tekstualnu datoteku i dalje koristiti, npr. importirati u bazu podataka.
  • Karte koje se temelje na snimkama je lako distribuirati velikom broju ljudi, npr. putem preuzimanja ili slanja kao privitka e-mailu.
  • Karte koje se temelje na snimkama ne zahtijevaju veliko znanje o softverskim funkcijama.

Picture: Axel Sauer, IöR, i GeoSN, dl-de/by-2-0

  • Digitalne offline interaktivne karte su dinamične i može se slobodno mijenjati vidljive slojeve, raspon, mjerilo, klasifikaciju legende i izvore podataka iz podloga (dokumenti s vektorskim i/ili rasterskim podacima). Podaci moraju biti dostupni korisniku.
  • Digitalne offline interaktivne karte trebaju elektronički uređaj za prikaz (i internetsku vezu ako se datoteke ne spremaju lokalno, npr. sadržaj koji se pruža putem OGC web usluge kao što je WMS, WFS ili WCS).
  • Digitalne offline interaktivne karte trebaju (složeni/veliki) softver za prikaz.
  • Zapise/bilješke na offline interaktivnim kartama je lako napraviti kreiranjem novog prostornog sloja, s postavljanjem točaka pomoću kompjuterskog miša i pisanjem teksta u obliku koji pohranjuje atributne vrijednosti točkaste geometrije. To zahtijeva određenu obuku/znanje.
  • Digitalne offline interaktivne karte zahtijevaju veliku znanje o softverskim funkcijama.

Picture: Axel Sauer, IöR, i GeoSN, dl-de/by-2-0

  • Digitalne online interaktivne karte su dinamične i može se mijenjati vidljive slojeve, raspon i mjerilo (ako je to dopustio/definirao autor usluga).
  • Digitalne online interaktivne karte trebaju elektronički uređaj za prikaz i internetsku vezu.
  • Digitalne online interaktivne karte trebaju (lagani/mali) softver za prikaz, ali je složeniji i teži softver potreban na strani poslužitelja/pružatelja usluge.
  • Zapise/bilješke na online interaktivnim kartama je teško napraviti, odnosno kako bi se osigurala takva funkcionalnost na strani poslužitelja je potrebna specifična implementacija.
  • Odaberite vrstu karte (na papiru, digitalna, online) koja najbolje odgovara potrebama vaših korisnika. Prednosti i nedostaci se mogu pronaći u gornjim odjeljcima.
  • Trebate osigurati karte s različitim klasifikacijama razine vode ili brzine tečenja ovisno o specifičnim skupinama korisnika.
  • Pristup „jedna karta za sve“ je usporediv s pristupm „jedna veličina odgovara svima“. Nekima dobro odgovara, mnogima ne.
  • Koristite jasni naziv za identificiranje sadržaja karte.
  • Koristite broj verzije kako bi se izbjegle rasprave o neusklađenostima uzrokovanima izmjenama u modelskoj bazi podataka do kojih s vremenom dolazi, npr. ažuriranja/dorade podataka o reljefu.
  • Osigurajte prateći dokument kojim se objašnjava kako je pripremljen sadržaj karte, npr. koji je model i ulazni podaci korišteni, i s opisom koja su tumačenja moguća i koja ograničenja (u znanjima) postoje.
  • Za karte s rezultatima hidro-dinamičkog modeliranja, jasno opišite ulazne podatke u smislu intenziteta, trajanja i povratnog razdoblja i odnose li se na umjetnu ili opaženu pojavu.
  • Boje za razine vode (vodostaje) trebaju biti nijanse plave.
  • Koristite transparentne slojeve kako bi se izbjeglo da pozadinska karta nestane „ispod“ sloja s razinom vode i da snalaženje postane teško.
  • Izbjegnite pogreške zbog kojih bi ljudi sumnjali u kvalitetu sadržaja vaše karte, npr. razine vode unutar granica zgrade. Javljanje pitanja kao što su „Zašto ima vode na krovovima zgrada?“ ne dovodi do povjerenja u vaše karte.

Rješavanje nesigurnosti

Nesigurnosti tijekom procesa izrade karata opasnosti od poplava su različitog porijekla. Imamo tek ograničena znanja o karakteristikama oborina (vremenski i prostorni obrazac), naročito kada se klima sutrašnjice mijenja. Parametri koji djeluju na tečenje kao što su hrapavost površine imaju veliku prostornu i vremensku varijabilnost (npr. mijenjanje usjeva/vegetacijskog pokrova na poljima). Često nemamo najveću prostornu rezoluciju digitalnih podataka o reljefu ili se moramo prebaciti na grublju rezoluciju kako bismo vremena simuliranja održali u rasponu od sata do dana umjesto tjedana. U nastavku predstavljamo primjere učinaka takvih nesigurnosti na rezultate simulacija.

Sljedeća karta prikazuje poplavu simuliranu pomoću 2D hidro-dinamičkog modela tečenja HiPIMS za podskup analizirane regije Spitzkunnersdorf (Njemačka, Saska) i lokaciju uzoraka točaka gdje su na karti prikazani vremenski nizovi razina vode. Može se usporediti pet različitih ulaznih podataka o oborinama: tri sintetičke oluje na temelju metode Euler II s vjerojatnostima povrata od 1 u 10 godina (HN10), 1 u 30 godina (HN30) te 1 u 100 godina (HN100) kao i tzv. blok oborine (Block54) i radarsko mjerenje opažene pojave oborina (radar). Oborine prema Eulerovoj metodi i blok oborine nisu prostorno diferencirane i stavljaju homogeno polje oborine na slivno područje. Oborine prema Eulerovoj metodi su vremenski diferencirane u odnosu na blok oborine kontinuiranog intenziteta. Radar za oborine prikazuje dinamiku stvarne pojave oborina u prostoru i vremenu.

Picture: Axel Sauer, IöR, i GeoSN, dl-de/by-2-0

 

Na temelju njihove sintetičke prirode, krivulje razine vode oborina prema Eulerovoj metodi su prilično slične u smislu oblika. Na gornjim dijelovima sliva reakcija otjecanja je brza s vršnim razinama vode nakon 20 minuta, a na donjim dijelovima nakon 30-40 minuta. Uzlazni krak hidrograma je gotovo identičan za sve oborine s vremenskim pomakom opažene oborine zbog različitog vremena početka s dužom fazom vrlo niskih intenziteta. Na ovom slivu, vršne razine vode se ne razlikuju tako puno među različitim vjerojatnostima pojave oborina prema Euleru. U usporedbi s njima, blok oborina rezultira znatno nižim razinama vode koje ostaju na konstantnoj razini tijekom trajanja oborine nakon što dosegne vršnu razinu. Na nizvodnoj točki s dubokim i uskim koritom, proizašle razine vode su prilično blizu jedne drugoj.

Zaključci

  • Ulazni podaci o oborinama imaju velik utjecaj na dinamiku tečenja i razine vode.
  • Treba naglasiti da su prirodne pojave oborina izrazito dinamične i raznolike u smislu trajanja, distribucije intenziteta kroz vrijeme kao i smjerova kretanja u prostoru.
  • Kako bi se pripremilo za vjerojatne pojave oborina, važno je simulirati čitav niz pojava oborina u odnosu na vremenske i prostorne obrasce i predstaviti alternativne karte.

Na slikama koje slijede vidite učinke različitih vrijednosti hrapavosti na razine vode kroz vrijeme za odabrane točke na temelju sintetičke oborine prema metodi Euler II 1 u 100 godina. Gauckler-Manning-Stricklerova (GMS) vrijednost površinske hrapavosti za čitavo područje varira između vrijednosti od 0,01 i 0,1 u 0,01 koraka. Najniža vrijednost vrijedi za vrlo glatku površinu kao što je fini beton, a najviša vrijednost vrijedi za vrlo grubu površinu kao što je riječno korito s krupnim oblucima ili gustim grmljem. GMS vrijednost djeluje na brzine tečenja i ima učinke na razine vode i njihovu prostornu i vremensku raspodjelu.

Picture: Axel Sauer, IöR, i GeoSN, dl-de/by-2-0

 

Za ovaj scenarij oborina i dane karakteristike sliva, učinci različitih GMS vrijednosti hrapavosti na dinamiku razina vode za odabrane točke su relativno mali. Niže vrijednosti hrapavosti su povezane s nižim razinama vode i blago strmijim porastom i ranijim maksimumom zbog većih brzina tečenja. Treba imati na umu da brzine tečenja kao važan pokazatelj utjecaja mogu varirati značajno više nego razine vode.

Zaključci

  • Napor na bavljenju određivanjem parametara hrapavosti može biti manji ako su glavni fokus razine vode. Ipak, simulacije više i niže varijante GMS-a daju dodatne informacije.​
  • Što je točka smještena niže na slivu, odnosno što je njezin sliv više, to su naglašeniji učinci različitih GMS vrijednosti, naročito na vrijeme maksimuma.​
  • Korištenje globalnih, prostorno nediferenciranih GMS vrijednosti je pojednostavljenje (kojim se štedi vrijeme). Prostorno diferencirane vrijednosti hrapavosti na temelju vrste površine/korištenja zemljišta su bliže stvarnosti, ali bi mogle zahtijevati određen dodatni rad.​
  • Transparentno komunicirajte o pretpostavkama i mogućim posljedicama.
  • Koristite alternativne scenarije (pojave oborina, funkcioniranje/začepljivanje propusta, promjene u površinskoj morfologiji) kako biste prikazali moguće raspone rezultata.
  • Prikažite svoje rezultate u mjerilima i kategorijama koje odgovaraju točnostima/nesigurnostima vaših modela.

Preuzimanje

Metodološke studije i izvještaji projekta RAINMAN dostupni su na stranici PREUZIMANJA.