Aplikovaná geografie Geografie v krizovém řízení Brno 19. března 2021 n Jaromír Kolejka Masarykova univerzita Varování před přívalovou povodní a nebezpečím sesuvů na svazích nNáhled metodiky tvorby varování před přívalovou povodní na tranzitním toku nNáhled metodiky tvorby varování před rizikem sesouvání svahů n n Prezentace obsahuje: Luha v ČR.bmp TESTOVACÍ ÚZEMÍ METODIKY Metodika příprav varování na příkladu povodí řeky Luhy, přítoku Odry nTato obec byla těžce postižena přívalovou povodní dne 24. června 2009 nK dispozici je bohatá územní dokumentace nVelký zájem krizového řízení o sestavení aplikovatelných efektivních postupů n Záznam meteorologického radaru PRAHA WIEN BRATISLAVA Polsko Německo Německo Rakousko Slovensko Radarové záznamy jsou přijímany 5 minutových intervalech. Srážky jsou kvantifikovány po 0.1 mm. Data jsou přijímána v georeferencovaném rastru ve formátu FLT. Středně velká konvekční buňka s42_cz.merge_01h.20090624.2000.60.png Srážky v 18:00 LSEČ C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\konference\2014\Bukurest_70 GgU\LUHA_radar_1800.bmp C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\konference\2014\Bukurest_70 GgU\legenda k radarum.bmp Sumarizované srážkové záznamy meteorologického radaru record Lokální pohled C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\konference\2014\Piešťany\Jesenik_povoden.bmp Jeseník nad Odrou, silný déšť nastal v 16:30, přívalová povodeň zahájena ve 21:00 SELČ, během 5 minut byla obec zaplavena, povodeň kulminovala mezi 21.30 24.6. a 1.00 25.6. 2009 https://www.youtube.com/watch?v=xHh-JfhvWb0 Metodický přístup nPráce s daty v reálné čase pro aktuální varování nVyhnout se výpočtům rozsahu zaplaveného území, informaci lokalizovat do ohrožených obcí nNevynechat obce níže po toku mimo oblast přívalových srážek nVztáhnout radarové údaje k povodím nNeparametricky hodnotit objem „radarových“ srážek spadlých do povodí nPřevést objem spadlých „radarových“ srážek na povodí do příslušného vodního toku nOdhadnout kumulovaný tok „radarových“ srážek v úsecích toků a výpočty provádět každých 30 min. n n Datové zdroje Vychází se z veřejně dostupných dat (byť za úplatu): • mapa povodí 4. řádu (správce VÚV TGM), • síť vodních toků (správce VÚV TGM), • data meteorologického radaru (ČHMÚ), • srovnávací údaje o situaci (Povodí Odry, s.p.); slouží k testování metodiky Přístup k prognóze po jednotlivých krocích nprůběžný výpočet aktuálního součtu radarových dat pro jednotlivé obrazové pixely radarového snímku za předchozí půlhodinu, nsumace součtů za jednotlivá povodí, npřepočet součtů srážkové vody za jednotlivá povodí na odtok v řečišti, nkonverze šíření srážek po proudu v korytě řeky, nukončení šíření srážkové vody po dosažení určité vzdálenosti v povodí od zdroje srážek, nkvalitativní klasifikace segmentů řek podle příslušného stupně povodňového nebezpečí nvyhodnocení situace v oblasti, případně následované vydáním varování C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR03.734\Flash_05.tif Nejpozději ve 20.00, výpočet ukazuje extrémní nárůst průtoku (6x+). Úspora času pro okamžité varování umožní evakuaci obyvatel z ohroženého údolního dna Sums of radar echoes coded in mm of precipitations every 30 minutes. C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR11.531\Flash_06.tif Srážkonosná buňka se posunula k západu – proto tyto úseky toků v povodí Luhy vykazují zpoždění Results verification in near catchment C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR90.968\Flash_04.tif Časová rezerva pro včasné varování a evakuaci Verifikace výsledků v sousedních povodích nPodobná procedura v sousedních povodích vykázala časovou úsporu 30 minut ař 2 hod. 30 minut, což stačí ke včasnému varování a evakuaci nMapy ukazují postup povodně v jednotlivých úsecích toků (platí pro malé toky, velké toky povodňovou vlnu z přívalových srážek absorbují) C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR01.687\20090624_1700.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR04.437\20090624_1800.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR09.093\20090624_1900.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR13.031\20090624_1930.tif 17:00 18:00 19:00 19:30 C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR24.500\20090624_2000.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR26.656\20090624_2030.tif 20:00 20:30 Řeka Luha Jeseník nad Odrou C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR03.765\20090624_1630.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR06.921\20090624_1730.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR11.109\20090624_1830.tif 16:30 17:30 18:30 Cca v 16:00 – vznikla konvektivní buňka, 16:30 začíná výpočet a je vydána první mapa pro příští období +30 až +150 minute C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR41.390\20090624_2100.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR44.328\20090624_2130.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR53.000\20090624_2230.tif 21:00 21:30 22:30 C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR59.390\20090624_2200.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR63.531\20090624_2300.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR01.265\20090624_2330.tif 23:30 22:00 23:00 C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR13.296\20090625_0000.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR19.343\20090625_0030.tif C:\DOCUME~1\Kolejka\LOCALS~1\Temp\Rar$DR22.890\20090625_0100.tif 24:00 00:00 00:30 Sesuvy jako rizikový faktor nV podmínkách ČR jde převážně o relativně pomalý proces jen výjimečně ohrožující bezprostředně lidské životy nSvahové pohyby přímo ohrožují především lidské výtvory, hlavně zástavbu a infrastrukturu nPoškozené objekty však mohou vést druhotně k dalším škodám a také k ohrožení lidských životů nVarování před rizikem sesuvů nastává zpravidla po vydatných srážkách způsobujících naléhavější riziko povodní, sesuvy jsou druhořadé, nastávají však s časovým odstupem po povodni Metodika varování před nebezpečím sesouvání nMetodika musí umožňovat bezproblémový přístup k datům nMetodika je založená na expertních znalostech nVýstupy z metodiky musí být přímo (bez další interpretace) aplikovatelné na příslušných úrovních krizového řízení nDigitální data jsou kompatibilní s aktuálními technologiemi GIS bez potřeby úprav a pocházejí z ověřených zdrojů (spravované a garantované státními institucemi) nMusí být zabezpečena jejich dostupnost on-line během aplikace, případně off-line v přípravném bloku hodnocení rizika n Přípravný blok – hodnocení dlouhodobého rizika: Vstupní data Členění zájmového území do administrativních jednotek (katastry). Zdroj: ČSÚ Digitální model reliéfu. Zdroj: ČÚZaK Přípravný blok – hodnocení dlouhodobého rizika: Vstupní data Základní geologická mapa České republiky s rozlišením odpovídajícím měřítku 1:50 000. Zdroj: ČGS Sesuvná území inventarizované Českou geologickou službou Zdroj: ČGS C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\sesuvy\Geologie_50_vyrez.bmp Přípravný blok – hodnocení dlouhodobého rizika: Vstupní data Integrovaná půdní mapa rozlišující v původním rozlišení v měřítku 1:50 000 trvale a periodicky zamokřené půdy. Zdroj: ČGS Mapa využití ploch a technické infrastruktury odvozená z geodatabáze ZABAGED Zdroj: ČUZK C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\Projekty\bezpecnost\sesuvy\Pudy_50_zamokření.bmp Přípravný blok – hodnocení dlouhodobého rizika: Vstupní data Povrchové vodní objekty evidované v geodatabázi ZABAGED. Zdroj: ČGS Elektrorozvodná síť z balíku ZABAGED. Zdroj: ČUZK Předzpracování dat: hodnocení rizika Interpretovaná geologická mapa se třemi kategoriemi náchylnosti geologického prostředí k sesouvání. Zdroj dát: ČGS Interpretovaná mapa využití ploch se třemi kategoriemi náchylnosti land use k sesouvání. Zdroj: ČUZK Do tří kategorií rizika bylo území hodnoceno na základě účelové interpretace: 1.Kvartérní geologické mapy 2.Hydrologických derivátů půdní mapy 3.Sklonu a expozice terénu 4.Vzdálenosti od vodních objektů 5.Využití ploch 6.Přítomnosti registrovaných sesuvů Agregace dílčích hodnocení formou sumace dílčích hodnocení pomocí mapové algebry bez diferenciace vah jednotlivých kritérií. Předzpracování dat: hodnocení rizika Zpracování dat Sumace hodnot individuálních rizik (bez zohlednění registrovaných sesuvů). Zdroj dát: ČÚZaK, ČGS, VÚMOP Sumace hodnot individuálních rizik (za zohlednění registrovaných sesuvů). Zdroj dát: ČÚZaK, ČGS, VÚMOP Zpracování dat Zjištění 3 kategorií rizikovosti ploch z hlediska sesouvání sčítáním hodnot individuálních rizik (bez zohlednění registrovaných sesuvů) Zdroj dát: ČÚZK, ČGS, VÚMOP Zjištění 3 kategorií rizikovosti ploch z hlediska sesouvání sčítáním hodnot individuálních rizik (za zohlednění registrovaných sesuvů) Zdroj dát: ČÚZK, ČGS, VÚMOP Identifikace zájmového území jako oblasti vydatných srážek. Zdroj: ČHMÚ Operativní blok – aktivace po vzniku konvektivní srážkové buňky s vysokou intenzitou srážek nebo při 100 mm srážek za 24 hodin C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\clanky\MGR\Sesuvy\Obrazky_sesuvy\3_Srazky_radar_240609_1800_Luha_jen CR_mesta.tif Rizikovost zájmového území s ohledem na nasycenost předchozími srážkami. Zdroj: ČHMÚ Operativní blok – aktivace po překryvu konvektivní srážkové buňky s územím s vysokou nasyceností území vláhou C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\clanky\MGR\Sesuvy\Obrazky_sesuvy\Luha_nasyceni_300417_2x_mesta+Luha_CZ.T IF Identifikace zájmového území jako oblasti vydatných srážek. Zdroj: ČHMÚ Operativní blok – aktivace při 100 mm srážek za 24 hodin C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\clanky\MGR\Sesuvy\Obrazky_sesuvy\4_Luha_srazky_250609_legenda.tif Identifikace zájmového území jako oblasti vydatných srážek. Zdroj: ČHMÚ Operativní blok – kombinování polohy konvektivní srážkové buňky s oblastí s vysokou intenzitou srážek a objemem nad 100 mm za 24 hodin C:\Documents and Settings\Kolejka\Dokumenty\clanky\MGR\Sesuvy\Obrazky_sesuvy\Luha_synteza_ramy_CZ.bmp Zóny 100 m bufferů kolem infrastruktury a zástavby se 3 kategoriemi rizika sesouvání (bez zohlednění registrovaných sesuvů) v jednotlivých katastrálních územích. Zdroj dát: ČÚZK, ČGS, VÚMOP Operativní blok - identifikace obcí s nejvyšším ohrožením sesuvy Sesuvy_Luha_2009.bmp Děkuji za pozornost!