Narzędzie OCENA i MAPOWANIE
Kącik profesjonalistów
W ujęciu ogólnym systematyczne podejście władz publicznych do problemu podtopień powodowanych ulewnymi deszczami jest zjawiskiem stosunkowo nowym w większości europejskich państw. Jednak kilka z nich posiada już strategie uzgodnione na szczeblu krajowym lub regionalnym, których podsumowanie zawarto w przedstawionych wytycznych. Poniższe wykazy przedstawiają przyjęte dotychczas praktyki w Twoim regionie, które możesz wykorzystać do zaplanowania własnych działań. Jeżeli Twój region nie figuruje poniżej, możesz przeszukać strony internetowe odpowiednich organów administracji publicznej w kraju lub regionie albo przeczytać kolejne części, aby dowiedzieć się więcej na temat możliwych strategii.
Znajdź odpowiedzi na następujące pytania:
Jakie strategie stosowane w moim regionie mogę wykorzystać?
W ujęciu ogólnym systematyczne podejście władz publicznych do zagadnienia powodzi powodowanych ulewnymi deszczami jest zjawiskiem porównywalnie nowym w większości europejskich państw. Jednak kilka z nich posiada już strategie uzgodnione na szczeblu krajowym lub regionalnym, które zostały ujęte w przedstawionych wytycznych. Poniżej możesz sprawdzić, czy istnieją uzgodnione procedury dla Twoich regionów, aby móc postępować zgodnie z nimi. Jeżeli nie udało Ci się znaleźć swojego regionu poniżej, możesz przeszukać strony internetowe odpowiednich organów administracji publicznej w kraju lub regionie albo przeczytać kolejne rozdziały, aby dowiedzieć się więcej na temat możliwych strategii.
- Ogólnopolska platforma zagrożeń powodziowych i ryzyka powodziowego
- Krajowe mapy rozkładu opadów intensywnych, np.:
– mapy dobowych sum opadów atmosferycznych o 1% prawdopodobieństwie wystąpienia,
– mapy prawdopodobieństwa wystąpienia dobowych sum opadów powyżej 30 mm
- Governmental indicative heavy rain hazard map – Click on tab „Risikogebiete“ (top) / Display “Oberflächenabfluss” (left)
- HORA – Natural hazard overview and risk assessment Austria – National platform for natural hazard overview and risk assessment
- Rural development funding programme 2014-2020 on the pages of the Federal Ministry of Agriculture, Regions and Tourism
- Lower Austria regional flow path hazard map – Background information on the map purpose and methodology. Direct link to the map viewer.
- Styrian regional flow path hazard map – Background information on the map purpose and methodology.
- Municipal flow path map of Graz (City of Graz) – Map viewer showing contour lines, flow paths and the satellite image in the background. A short description about the goals and limits of the map is given.
- Official register of past flood events on the pages of Croatian Waters, the national water management authority
- National map with heavy rain flow paths and critical points – For the whole Czech Republic – critical points maps
In Germany there is no nationally agreed approach for hazard assessment and mapping. Several of the federal states have provided guidelines describing approaches for the local level. Some examples are listed here:
- Official Baden-Wurttemberg website with guidance on heavy rain risk assessment and mapping for municipalities, incl funding – The State of Baden-Wurttemberg provides a detailed guidance on the assessment and mapping of heavy rain risks for municipalities. Methods, data usage and guidance for an action plan are described.
- Regional Board Stuttgart, Germany: interactive example of a heavy rain hazard and risk assessment for a municipality: Regina Stark’s task
- Ministry for the Environment, Agriculture, Nature and Consumer Protection of North Rhine-Westphalia (2018): Official North-Rhine-Westphalia website with guidance on heavy rain risk assessment and mapping for municipalities [pdf; 4.1 MB] – The State of North-Rhine-Westphalia provides a detailed guidance on the assessment and mapping of heavy rain risks for municipalities. Methods, data usage and guidance for an action plan are described.
- Free Hanseatic City of Bremen: Website of KLAS – climate adaptation strategies for heavy rain events – Guidance on assessment and mapping of local heavy rain hazards and risks in an urban environment as well as on adaptation measures.
- National research center (2015): Pluvial flood hazard and risk maps of agricultural areas in Hungarian planes [pdf; 5.1 MB] – In the frame of flood risk management plan of Hungary was developed the result and method of pluvial flood hazard and risk mapping of agricultural areas. Further developement for agricultural rural area in lowlands was created in the frame of the RAINMAN project.
Get some insights on how other countries, which were not involved in RAINMAN, are approaching heavy rain risk assessment and mapping:
W przypadku ich braku: jakie metody oceny i mapowania zagrożeń mogą być dla mnie przydatne?
W zakresie oceny zagrożeń związanych z ulewnymi deszczami istnieje szeroki wachlarz metod, które zostały już zastosowane w różnych państwach Europy. W tej części przedstawiono krótkie objaśnienie trzech powszechnie stosowanych metod, które z łatwością mogą wykorzystać władze lokalne. Inne istniejące metody można znaleźć w poniższej tabeli przedstawiającej doświadczenia zgromadzone w ramach projektu RAINMAN.
Zobacz omówienie poszczególnych metod:
cel, dane i inne wymogi, możliwości w zakresie mapowania, zalety i wady
Metody empiryczne
W przypadku posiadania informacji na temat powodzi, które dotychczas miały miejsce w danym regionie, można dokonać wstępnej oceny prawdopodobieństwa częstego występowania powodzi lub ryzyka wystąpienia powodzi na skutek ulewnych deszczy na tym obszarze. Aby uzyskać wszelkie możliwe dane wejściowe, należy zgromadzić informacje z artykułów prasowych, zdjęcia, filmy, dokumentację oraz wspomnienia różnych zainteresowanych stron, w tym mieszkańców, przedsiębiorców, służb odpowiedzialnych za zarządzanie sytuacją nadzwyczajną, społeczności religijnych, wspólnot oraz historyków. W oparciu o informacje zgromadzone na temat poszczególnych zjawisk można sporządzić mapę obszarów objętych powodzią, a dodatkowe analizy systemów informacji przestrzennej (GIS) mogą zapewnić dodatkowe informacje, w tym na temat głębokości wody.
Metody empiryczne mogą zapewnić pierwsze orientacyjne informacje w przypadku gdy nie istnieją bardziej precyzyjne dane oraz gdy dysponuje się jedynie ograniczonymi zasobami finansowymi na potrzeby kompleksowej oceny ryzyka. Ponadto metody empiryczne mogą wesprzeć rezultaty uzyskane dzięki zastosowaniu bardziej zaawansowanych metod, na przykład symulacji hydrodynamicznych. Gromadzenie obserwacji z dotychczasowych zjawisk nie wymaga szczególnej wiedzy fachowej, lecz może być bardzo czasochłonne oraz zapewniać cząstkowe, a zatem nieprawidłowe informacje.
Analizy drogi przepływu
Analizy terenowe przy użyciu systemów informacji przestrzennej (GIS) można wykorzystać do wyznaczenia granic obniżenia terenu w regionach o umiarkowanym nachyleniu. Można oczekiwać, że woda będzie się gromadzić obrębie takich granic oraz płynąć w kierunku najbliższej rzeki lub pobliskiego jeziora. Takie analizy można wykorzystywać do określania głównych ścieżek spływu wody deszczowej, lecz nie umożliwiają one uzyskania informacji na temat zalewanych obszarów, głębokości wody, prędkości przepływu lub czasu podtapiania.
Dane terenowe o dostatecznej rozdzielczości (np. 1 m x 1 m) zapewniają podstawy dla zastosowania tej metody, którą można usprawnić, manualnie uzupełniając informacje o granice podziału terenu (np. ulice, mury, przepusty, skarpy uliczne o dużym spadku poprzecznym), które mogą mieć znaczący wpływ na drogę przepływu. Tę metodę powinien stosować ekspert od GIS, ponieważ to do niego należy decyzja dotycząca uwzględnienia szeregu parametrów obliczeniowych (depresje wypełnienia itd.) oraz problemów związanych z algorytmem dotyczącym stromych skarp oraz terenów nizinnych.
Przydatnym rozwiązaniem jest zaangażowanie osób mających fachową wiedzę na temat lokalnych uwarunkowań terenowych oraz doświadczenie w zakresie ulewnych deszczy, aby móc zweryfikować wiarygodność wyników wykonanych obliczeń.
Nie potrzeba stosunkowo wiele wysiłku, aby za pomocą analiz dróg przepływu orientacyjnie określić obszary, na których mogą wystąpić problemy powierzchniowe ze względu na obfite opady deszczu w regionach o umiarkowanym nachyleniu terenu. Realistyczne wyniki analizy są wysoce zależne od rozdzielczości cyfrowego modelu terenu, ręcznego uzupełnienia niewielkich struktur oraz parametrów obliczeniowych GIS. Nie wskazują one jednak informacji na temat ilości wody, czasu podtapiania, głębokości wody itp.
Symulacje hydrodynamiczne
Symulacje hydrodynamiczne wykorzystują równania matematyczne opisujące przepływ wód powierzchniowych oraz stopień ich przenikania do gruntu. Analizy te dostarczają informacje na temat zalewanych obszarów, głębokości wody, prędkości przepływu i rozwoju podtopień w czasie.
Tego rodzaju modele symulacji hydrodynamicznych wymagają wyboru określonego zjawiska opadów, zapewnienia danych terenowych o wysokiej rozdzielczości, charakterystyki powierzchni terenu i infiltracji, a wszystko to służy do modelowania przepływu wody deszczowej po powierzchni terenu na drodze do najbliższej rzeki lub pobliskiego jeziora. Zaleca się ręczne wprowadzenie do modelu terenu wszelkich struktur mających znaczenie pod względem hydraulicznym (mury, ulice, przepusty). Można również uwzględnić w tych symulacjach miejski system kanalizacyjny, jeżeli może on mieć istotny wpływ na rozpatrywany scenariusz ulewnych deszczy. Aby móc prawidłowo uwzględnić wszystkie te czynniki, potrzebne jest odpowiednie oprogramowanie oraz udział osoby wyspecjalizowanej w sporządzaniu symulacji numerycznych, np. eksperta z biura technicznego mającego dostateczne doświadczenie w modelowaniu ulewnych deszczy.
Przydatnym rozwiązaniem może być zaangażowanie osób mających fachową wiedzę na temat lokalnych uwarunkowań terenowych oraz doświadczenie w zakresie ulewnych deszczy, aby móc zweryfikować wiarygodność wyników wykonanych obliczeń. Wiarygodne wyniki zapewniają odpowiednią podstawę dla komunikacji z zainteresowanymi stronami, takimi jak przedsiębiorstwa i osoby prywatne, w celu zobrazowania potrzeb w zakresie planowania przestrzennego, wymogów prawnych dotyczących budynków, planowania zarządzania sytuacją nadzwyczajną oraz środków podejmowanych przez osoby prywatne.
Analizy hydrodynamiczne wskazują miejsca, w których mogą wystąpić problemy w zakresie wód powierzchniowych na skutek ulewnych deszczy w regionach o umiarkowanym do znacznie nachylonym terenie. Ponadto umożliwiają ilościowe określenie zagrożeń związanych z ulewnymi deszczami. Realistyczne wyniki analizy są wysoce zależne od rozdzielczości cyfrowego modelu terenu, ręcznego uzupełnienia niewielkich struktur oraz adekwatności zastosowanych parametrów obliczeniowych. Koszty związane z analizą zagrożeń są wysokie, ponieważ wymagana jest wiedza fachowa wraz z użyciem specjalistycznego oprogramowania oraz szczególnych danych.
Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat poszczególnych rodzajów stosowanych metod, zajrzyj do kącika ekspertów w ramach narzędzia „OCENA i MAPOWANIE”.
PAMIĘTAJ: wszystkie państwa członkowskie Unii Europejskiej opublikowały oceny ryzyka oraz mapy dotyczące swoich rzek i cieków wodnych. Tych ocen ryzyka oraz map dotyczących rzek nie należy mylić z oceną i mapowaniem podtopień na skutek ulewnych deszczy, ponieważ mają one odmienne cechy:
- W przypadku podtopień będących skutkiem przekroczenia stanu brzegowego rzeki poziom wody w korycie rzecznym zwiększa się, a woda zalewa najpierw najniżej położone regiony
- W przypadku podtopień będących wynikiem ulewnych deszczy woda deszczowa spadająca na powierzchnię terenu nie jest w stanie przeniknąć do gruntu ani do systemów kanalizacji, a zatem spływa po skarpach, szukając drogi do najbliższej rzeki odbiorczej, najbliższego jeziora lub obniżenia terenu, powodując ich wypełnienie. Oznacza to, że zagrożenie powodziowe związane z ulewnymi deszczami postępuje z terenów położonych wyżej w kierunku tych, które położone są niżej.
Kieruj się doświadczeniami zdobytymi w ramach projektu RAINMAN...
Ponadto doświadczenia zgromadzone przez ekspertów, dzięki którym powstał projekt RAINMAN, mogą pomóc Ci w dokonaniu odpowiedniego wyboru:
„Zdecydowanie zalecane jest dokumentowanie wszelkich szkód i powiązanych poziomów wody przy użyciu zdjęć, map oraz innych zapisów z poszczególnych zdarzeń. Szczegółowa dokumentacja szkód oraz raport w tym zakresie stanowią warunki wstępne dla likwidacji szkód przez towarzystwa ubezpieczeniowe”.
Mapowanie obszaru dotkniętego skutkami powodzi i ocena szkód – Kirchsteigbachtal i Triebischtal, miasto Meissen – Czytaj dalej
„Należy wykorzystać analizę dróg przepływu, aby zyskać szybki i opłacalny pod względem kosztów obraz potencjalnych wzorców przepływu oraz określić w ten sposób potencjalnie zagrożone obszary i obiekty. Analizę dróg przepływu można również wykorzystać jako punkt wyjścia dla dalszej pogłębionej analizy”.
Axel Sauer, Instytut Ekologicznego Rozwoju Miejskiego i Regionalnego w Leibniz, na temat analizy dróg przepływ- Czytai dalej
„Należy wykorzystać analizę dróg przepływu, aby zyskać szybki i opłacalny pod względem kosztów obraz potencjalnych wzorców przepływu oraz określić w ten sposób potencjalnie zagrożone obszary i obiekty. Analizę dróg przepływu można również wykorzystać jako punkt wyjścia dla dalszej pogłębionej analizy”.
Stefan Leitner, Politechnika w Graz, o integracji map dotyczących ryzyka związanego z ulewnymi deszczami dla miasta Graz – Zlewnia Annabach – Czytaj dalej
„Aby poznać całą dynamikę zjawiska burzowego, któremu towarzyszą ulewne deszcze, miejski model powodziowy musi uwzględniać model hydrologiczny oraz model układu kanalizacji miejskiej! Należy pamiętać, że konieczne jest odwzorowanie rzeczywistych zjawisk burzowych, aby zweryfikować sporządzone modele przy użyciu danych jakościowych dotyczących szkód, uzyskanych z różnych źródeł!”W ramach projektu RAINMAN wypróbowano wiele innych metod i strategii dotyczących oceny i mapowania ryzyka związanego z ulewnymi deszczami. Przejrzyj wszystkie NASZE HISTORIE, jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej.
Dostępne są również badania metodologiczne oraz raporty, najważniejsze DOKUMENTY DO POBRANIA można znaleźć tutaj:
- Make yourself familiar with good quality hydrodynamic modelling prerequisites and choices: “Modelling of heavy rain surface runoff – Guideline” (German)
- Get the experts’ insights into hydrodynamic modelling choices and consequences: "Modelling of heavy rain surface runoff – Technical Report” (German)
- Take a look at a Guide for the assessment and mapping of heavy rain risks in cities: Guideline “Model-based urban flood provision” (German)
- Learn from science about statistical heavy rain risk assessment methods: Study “Evaluation of Statistical Methods for Pluvial Flood Risk Assessment”
- Learn "How to… prepare a depressionless digital elevation model (and identify ponds)"
- Learn "How to… make a flow pathway analysis"
- Get some "In-depth knowledge: Hydrodynamic simulations"
- Get some "In-depth knowledge: Mapping and documentation of floodmarks"
- Check out the "Hungarian method of assessment of mapping for flat lands" (Hungarian)
Dlaczego warto dokonać oceny i mapowania ryzyka i w jaki sposób należy to zrobić?
Identyfikacja osób i mienia, które mogą doświadczyć szkód z powodu ulewnych deszczy, a zatem tzw. odbiorców ryzyka, ma kluczowe znaczenie (można tu wymienić np. maluchy w parterowym przedszkolu wolnym od barier czy też infrastrukturę szpitalną znajdującą się na niechronionych kondygnacjach piwnicznych).
- Określ odbiorców, którzy mogą ucierpieć z powodu ulewnych opadów deszczu.
- Oceń, w jaki sposób mogą oni doznać szkody (np. uszczerbek na zdrowiu, zniszczenie mienia, przerwanie działalności gospodarczej, utrata usług infrastrukturalnych, zanieczyszczenie środowiska).
- Oceń znaczenie potencjalnych szkód.
Można tego dokonać, przyjmując podejście jakościowe lub ilościowe, a więcej informacji na ten temat przedstawiono poniżej.
Jakościowa ocena ryzyka
W oparciu o zasięg powodzi, głębokość wody i prędkość przepływu na obszarach dotkniętych skutkami powodzi można dokonać wstępnego wyboru potencjalnych miejsc ryzyka. Budynki posiadające kondygnacje piwniczne mogą ulec szybkiemu zalaniu, stwarzając zagrożenie dla życia. W obiektach przemysłowych wykorzystujących substancje niebezpieczne może dojść do zanieczyszczenia środowiska, a narażone stacje transformatorowe niezabezpieczone przed powodzią szybko mogą ulec awarii. Dzięki temu podejściu możliwe jest określenie miejsc szczególnego ryzyka w celu opracowania dalszych środków na rzecz jego ograniczenia.
Tej dosyć prostej jakościowej oceny ryzyka w oparciu o wspólną refleksję i staranne rozważania mogą dokonać eksperci gminni, specjaliści z obiektów przemysłowych oraz służby odpowiedzialne za zarządzanie sytuacją nadzwyczajną.
Ilościowa ocena ryzyka
W ramach ilościowej oceny ryzyka szkody wyrządzone w zakresie różnego rodzaju mienia, w tym domów, samochodów, obiektów przemysłowych czy zwierząt gospodarskich, są wyrażone za pomocą wartości pieniężnych. Zwykle krzywe dotyczące szkód przedstawiają ich nasilenie np. stosownie do wzrastającego poziomu wody. W przypadku potencjalnych szkód związanych z ulewnymi deszczami nie opracowano jeszcze takich krzywych. Ponadto ocena szkód pod względem kosztów ogranicza się do szkód bezpośrednich i wymiernych, nie uwzględniając takich kwestii, jak problemy zdrowotne, utrata możliwości produkcyjnych czy też koszty pośrednie związane z zakłóceniem ruchu drogowego.
Ilościową ocenę ryzyka powinni sporządzić eksperci w dziedzinie ryzyka związanego z klęskami żywiołowymi, np. przedstawiciele instytucji naukowych lub wyspecjalizowanych biur technicznych.
Jakie zainteresowane strony powinny wziąć w tym udział?
Na poziomie gminy przydatnym rozwiązaniem jest zaangażowanie wielu zainteresowanych stron w problematykę ulewnych deszczy, ponieważ zapewniają one efekt mnożnikowy podczas ograniczania ryzyka związanego z obfitymi opadami deszczu:
- Lokalni planiści przestrzenni mogą przyczynić się do zakazu zabudowy i rozwoju infrastruktury na obszarach zagrożonych, zapobiegając w ten sposób szkodom w zakresie cennego mienia
- Zaangażuj urzędników odpowiedzialnych za wydawanie pozwoleń na budowę: mogą oni egzekwować struktury budowlane uniemożliwiające penetrację wody deszczowej do budynku i związane z tym szkody
- Zaangażuj rolników posiadających uprawy na pobliskich polach lub prowadzących hodowlę zwierząt gospodarskich w pobliżu, a także uwzględnij wznoszące się obszary zamieszkałe lub łatwo zalewane ulice – rolnicy mogą przystosować prowadzone praktyki rolnicze, aby zapobiec szkodom w zakresie zagrożonych budynków i infrastruktury.
- Zaangażuj obywateli i przedsiębiorców, aby byli świadomi możliwego ryzyka związanego z ulewnymi deszczami, oraz zachęć ich do podjęcia własnych środków ochrony
- Zaangażuj służby odpowiedzialne za zarządzanie sytuacją nadzwyczajną i opracuj plany zarządzania sytuacją nadzwyczajną w odniesieniu do narażonej infrastruktury i mienia publicznego
- Zaangażuj eksperta od ulewnych deszczy, aby konsultować z nim wszelkie związane z tym zagadnienia (np. pracownika władz regionalnych, biura technicznego, izby rolnej lub handlowej, albo towarzystwa ubezpieczeniowego o zasięgu ogólnokrajowym), a także jednego lub dwóch sprzedawców wyposażenia przeciwpowodziowego, którzy przedstawią funkcje wyposażenia służącego do ochrony osobistej
- Ponadto wszystkie wymienione zainteresowane strony mogą posiadać wiedzę na temat lokalnych uwarunkowań terenowych oraz doświadczenia w zakresie ulewnych deszczy, a zatem pomóc Ci w weryfikacji wyników przeprowadzonych obliczeń, co ma kluczowe znaczenie dla przyjęcia poszczególnych scenariuszy zagrożeń.
Co dalej?
Sporządzona ocena zagrożeń i ryzyka dostarcza informacje na temat możliwych dróg przepływu, zalewanych obszarów, głębokości wody, prędkości przepływu i rozwoju sytuacji podtopień spowodowanej określonymi zjawiskami ulewnych deszczy w czasie. Mapy zagrożeń i wynikające z nich uwarunkowania dotyczące miejsc wysokiego ryzyka i newralgicznej infrastruktury mogą pomóc w określeniu regionów lub obiektów, w których zastosowanie środków na rzecz ograniczenia ryzyka może przyczynić się do uniknięcia lub ograniczenia możliwych szkód dla obecnych lub przyszłych odbiorców. Zainteresowane strony zostały zaangażowane i są gotowe, aby nieść pomoc podczas prowadzonych działań, w zależności od odgrywanej roli.
Teraz może rozpocząć się proces podejmowania decyzji w zakresie wyboru odpowiednich działań; należy przy tym uwzględnić różne perspektywy:
- konieczność ograniczenia największego ryzyka w pierwszej kolejności,
- wdrożenie działań mogących w największym stopniu zapewnić redukcję ryzyka w pierwszej kolejności,
- wdrożenie działań mających największe poparcie zainteresowanych stron w pierwszej kolejności,
- wdrożenie najtańszych działań w pierwszej kolejności,
- wdrożenie działań zapewniających najlepszy stosunek kosztów do korzyści w pierwszej kolejności.
Jednakże wyznaczenie priorytetów należy pozostawić władzom gminnym, ponieważ konieczne jest wypracowanie rozwiązania dostosowanego do wymogów danego miejsca, przy uwzględnieniu wszelkich okoliczności oraz wszystkich zainteresowanych stron.
Zestaw RAINMAN Toolbox przedstawia kompleksowe omówienie możliwych do zastosowania działań: przejrzyj nasz katalog obejmujący 100 działań redukujących ryzyko.
