На рамкова директива за водите (2000/60/ЕС) Ръководство №3 Анализ на натиска и въздействията
Изтегляне 3.18 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- Заглавие: № 5 ПРИМЕР ЗА ДИФУЗНО ЗАМЪРСЯВАНЕ: РЕЧЕН БАСЕЙН GUADIANA (Португалия) Вид въздействие
- Вид натиск
- Изисквания за данни и информация
- Кратко описание с фигури Методология
- Оттичане (мм/годишно) = f (валежи, изпарения, параметри)
- Концентрация (мг/л) = Товар (мг/годишно) / Дебит (дм 3 /годишно)
- Заглавие: № 6 ЧЕРПЕНЕ ОТ ПОДПОЧВЕНИ ВОДИ (Дания) Вид натиск
- Вид анализ или инструмент
- Кратко описание и фигури
- Заглавие: № 7 ИЗПОЛЗВАНЕ НА СИМУЛАТОР НА РЕЧНАТА СИСТЕМА ЗА ОПТИМИЗИРАНЕ НА ЕКОЛОГИЧНИЯ ДЕБИТ НА РЕКА MAANA (Норвегия) Вид въздействие
- Как беше взето решение въз основа на модела
- Комуникация между моделиращия и крайния потребител
- За повече информация atle.harby@energy.sintef.no Заглавие: № 8 ПОДПОД ЗА ОЦЕНКА НА ИЗМЕНЕНИЯТА НА РЕЧНИЯ ДЕБИТ В РЕЗУЛТАТ НА ЯЗОВИРИТЕ
Използвана литература MIMAM (2000), Libro Blanco del Agua en España. (Министерство на околната среда (2000), Бяла книга за водите в Испания) език: испански За повече информация ALEJANDRA PUIG. Ministerio de Medio Ambiente TEL: +34915975695 FAX: +3495975947. e-mail: apuig@sgtcca.mma.es JOAQUÍN RODRÍGUEZ. CEDEX-Ministerio de Fomento. TEL: +34913357972 FAX: +34913357922. e-mail: joaquin.rodriguez@cedex.es
Повишено съдържание на хранителни вещества, което може да доведе до еутрофикация Вид натиск: Дифузни източници на P и N въз основа на земеползването. Вид анализ или инструменти: Разработена е елементарна методология въз основа на решетъчен модел за качеството и количеството на водата в средногодишни стойности. Използването на географските информационни системи (ГИС) е важен инструмент, който спомага за характеризирането на пространствената променливост на речния басейн, като се използват инструменти за анализ на пространството. Изисквания за данни и информация Физически характеристики на речния басейн, земеползване и топографски и хидроложки характеристики, валежи/ оттичане, както и стойностите на експортиране на хранителни вещества. Кратко описание с фигури Методология Като първа стъпка трябва да се състави средногодишна решетка на отчитането въз основа на хидроложкия модел на разпространение. Използваната за това методология е описана в GOMES (1997), която се основава на обобщения модел Temez, използван клетка по клетка на език A.M.L. в Arc/Info-Grid. Уравненията на този модел, които се използват за изчисляване изпаряването, задържането на вода в почвата, инфилтрацията и оттичането, се прилагат за всяка клетка. Този модел използва като променливи валежите (мм) и евентуално изпарение (мм) и има 3 параметъра, т.е. дебит, максимално задържане на вода в почвата (мм) и максимална скорост на инфилтрация (мм). Оттичане (мм/годишно) = f (валежи, изпарения, параметри) Замърсяването трябва да бъде определено за всяка клетка, за да се изчисли товара от замърсители в речната система. Комбинацията от всички карти на разпространение на характеристиките в речния басейн, а именно земеползване и геология, с експортните коефициенти на фосфора, позволяват да се прогнозира съдържанието на хранителни вещества, които достигат естествените потоци (Таблица I). Таблица I Експортни стойности на фосфор EP и азот EN (mg m-2 година-1) (JØrgensen, 1980)
Връзката между коефициентите на хранителните вещества към земеползването се превръща в решетка със същия размер на клетките, какъвто се използва за картата на оттичането, което всъщност представлява карта на товара. Използването на инструмента за мащабиране на ГИС позволява обединяването на картата на разпространение на оттичането и цифровия модел на терена (ЦМТ) на водосборния басен, за да се получи общия дебит в естествените потоци. Същите поправки за направени и в картата за фосфорно замърсяване. Това ще даде годишната концентрация на фосфор в естествените потоци. Концентрация (мг/л) = Товар (мг/годишно) / Дебит (дм3/годишно) След като изчислим концентрацията, е възможно да я сравним с данните за хранителните вещества, измерени в станциите за наблюдение, за да потвърдим тази методология. Независимо от това, хранителните вещества, измерени във всяка станция, отразяват общото замърсяване, което достига до потока – точково и неточково. Приложение Тази методология е използвана за река Guadiana само за фосфора, тъй като това е ограничителния фактор, който определя еутрофикацията. Тази река е международен басейн с обща площ от 66 860 кв.км., а основните води са в Испания, като само 11 600 кв.км. от територията са наш национален басейн. Реката играе важна роля в Южна Португалия, регион изправен пред проблеми със засушавания. Селскостопанските дейности и пасищата оказват сериозно въздействие в басейна като неточкови източници на замърсяване, което води до попадане на големи количества хранителни вещества във водите и почвите. 
Фигура 1 – Методология, използвана за река Guadiana (Португалски басейн). Резултати За моделиране на карта на оттичането е необходимо да разполагаме с карти на валежите и изпаренията. След изчисляване на картите на разпространение на оттичането и фосфорните товари (Фигура 2) е необходимо тези две променливи да се обединят в естествените процеси. Натрупаният дебит и натрупаните фосфорни товари в естествените процеси се определят чрез картата на посоката на дебита, осигурена от ЦМТ, която показва посоката на всяка клетка, която оттичането използва, за да достигне до естествения поток. Концентрациите се изчисляват в мг/л фосфор, като се раздели товара на дебита. 
Фигура 2 – Карти на вливането за изчисление на фосфорните концентрации. Сравнението между прогнозираните и наблюдавани стойности на фосфор е извършено в станциите за наблюдение качеството на водата в реките (Фигура 3). Тази фигура показва основните източници на точково замърсяване – промишлени и битови. Те са разпространени по целия басейн, но са по-големи в северната част. Чрез сравняване на тези две стойности (наблюдавани срещу прогнозни), не трябва да забравяме, че прогнозираната стойност отчита само дифузното замърсяване, причинено от земеползването. При тях липсват съответното въздействие от животните в пасищата и точковите източници на замърсяване, за да се изчисли общата концентрация на фосфор в реките. 
Фигура 3 – Сравнение на наблюдаваните стойности с прогнозните стойности в станциите за наблюдение качеството на водите. Като цяло можем да потвърдим, че по-високото съдържание на фосфор се наблюдава в северната част на басейна, а прогнозираните стойности са по-приблизителни към наблюдаваните в южната част. Това може да се обясни с наличието на по-малко точкови източници в тази зона, което отразява дела на дифузното замърсяване. По отношение на извадковите данни, (Фигура 4) можем да заключим, че разредените концентрации на фосфор идват от южната част на басейна. Също така, в процентно изражение, прогнозираните стойности във връзка с наблюдаваните, се увеличават с приближаването им към южната част на басейна, което показва по-голям дял на неточковото замърсяване в общото количество фосфор. 
Фигура 4 – Сравнение на фосфорното съдържание (наблюдения срещу прогнози) и неговото изражение в проценти. Използвана литература JØrgensen, S.E., (1980), Управление на езерата, Pergamon Press Ltd., UK. Gomes, F., (1997), Modelação Hidrológica Distribuída: Aplicação à bacia do Guadiana. Universidade Técnica de Lisboa, Instituto Superior Técnico.
Fernanda Gomes (fernandag@inag.pt) Felisbina Quadrado (binaq@inag.pt) Instituto da Água, Direcção de Serviços de Recursos Hídricos Av. Almirante Gago Coutinho, 30 - 1000 Lisbon, Portugal Tel: ++ 351 21 8430352/92 Fax: ++ 351 21 8409218 Заглавие: № 6 ЧЕРПЕНЕ ОТ ПОДПОЧВЕНИ ВОДИ (Дания) Вид натиск: Понижаване нивото на подпочвените води, намаляване на поточния дебит Вид въздействие: Върху подпочвените води: Изменения в посоките на дебита на подпочвените води, вероятно допринасящи за попадане на сол. Също така, влошаване качеството на подпочвените води в резултат, например, на вдигане на вода за кладенци, окисляване на горните слоеве, повишена инфилтрация. Върху повърхностните води: по-слабо разтваряне на химически флюсове например от отпадни води, променени екологични режими (в резултат на промяна в много параметри като промени на температурата на водата в потоците в резултат на по-малко вливане на подпочвени води!). Вид анализ или инструмент: Мониторинг: Измерване на промените в нивата на подпочвените води (измерване на водни дълбочини) и промените в химичния състав на подпочвените води (например хлор, сулфат, желязо, никел) за остойностяване на ефекта от черпене на подпочвени води. Моделиращ подход: 2- или 3-измерни хидроложки модели (числени компютърни модели), използвани за оценка на промените в дебита на подпочвени води в резултат на черпенето и за изчисляване на водните баланси. За оценка на взаимодействията с повърхностните води и за изчисляване, например, на промените в поточния дебит, могат да се използват по-точни 3-измерни модели. Изисквания за данни и информация За да се използват моделите често трябва да се изпълняват сериозни изисквания за входящите данни. Тези данни често се получават от съществуващата информация от наблюдения и помпените тествания на подпочвените кладенци. За да представите точно хидроложката система, са ви необходими разпределени стойности за много параметри (например хидравлична проводимост и порьозност), които са специфични за моделираната хидроложка система, а също и за географските условия, за да се гарантират валидни резултати от модела. Колкото по-сложен и точен е моделът, толкова по всеобхватни са изискванията за данните. В допълнение, данните за калибрацията и потвърждаването на моделите трябва да са налице, за да се провери дали моделът може точно да възпроизведе реакциите на хидроложката система. Тези данни често могат да бъдат получени от наблюдение, за да може една част от данните от наблюдение да бъдат използвани при разработване и калибриране на модела, а другата част да се запазят за по-нататъшното потвърждаване на модела. Кратко описание и фигури Когато мониторингът пряко доказва невъзможността за постигане на добро състояние за повърхностните и подпочвените обекти, особено при подпочвените водни обекти се налага извършване на оценка на въздействията с модели и изчисления на бъдещите въздействия поради присъщото забавяне на видовете натиск върху подпочвените води във времето. На ниво водосборен басейн могат да се използват модели за водния баланс – както “елементарни” концептуални модели, така и по-сложни числени компютърни модели. Те могат да бъдат използвани за изчисляване количествата в кубични метри, налични за черпене, и в тази връзка да бъдат използвани и за остойностяване на въздействията например върху повърхностните води, най-често потоците. Това широко се използва в Дания, където хидроложките модели се използват за разрешаване на водочерпенето при отчитане на рисковете от попадане на солена вода или увреждане на свързаните повърхностни води/ екосистеми. Но също и когато определяте дали са необходими възстановителни мерки, за да се осигури, например, приемлив поточен дебит – и как те могат да се изпълнят най-добре (например, дали това трябва да стане чрез намаляване на черпенето или изпомпване на подпочвени води в потока). В представения по-долу пример, поточният дебит е моделиран за област Roskilde в различни станции, за да се калибрира модела и да се определят хидравличните и други параметри на системата. Моделът в последствие ще се използва за оценка на максималното допустимо черпене на подпочвени води, за да се постигнат екологичните цели на потока. В тази връзка ниските зауствания са критични. 
Фигура 1: Калибрация на хидравличния модел за данните за поточния дебит. Дебела линия: резултати от модела. Тънка прекъсната линия: отчетено заустване. Ляво – лошо калибриран/ определен и следователно неточен, модел. Дясно – добре калибриран/ дефиниран модел. (Област Roskilde (2002): Grundvandsmodel for Roskilde Amt by WaterTech a/s). В допълнение, използването на компютърни модели дава възможност да се направи качествена прогноза на времето за придвижване на въздействието от даден натиск под формата на замърсяване. Това е подходящо за оценка на въздействието например върху водоснабдителни кладенци и за други случаи на замърсяване на подпочвени води. И накрая, компютърните модели на хидроложките системи имат отношение към подпочвените води, използвани за определяне на границите на зоните за възстановяване на подпочвените води. Това се отнася за проследяването на произхода на дадено въздействие и следователно на натиска/ двигателната сила, и като превантивна мярка – в пространственото планиране, за да се предпазят чувствителните зони от замърсяващи дейности. Използвана литература County of Roskilde (2002): Grundvandsmodel for Roskilde Amt by WaterTech a/s. Доклад по проекта за познаването на взаимоотношенията и взаимодействията между подпочвените и повърхностните води (включително ефектите от водочерпенето). Текстът е на датски, но има резюме на английски език: http://www.mst.dk/udgiv/Publikationer/2002/87-7972-157-5/html/default.htm За повече информация The Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), Øster Voldgade 10, dk- 1350, Copenhagen K, Tel.: +45 38142000, Fax: +45 38142050, E-mail: geus@geus.dk,
Променен дебитен режим Вид натиск: Регулиране на водния дебит Вид анализ или инструмент: В проучването бяха използвани моделите ENMAG, HEC-RAS, QUAL2E, RICE и HABITAT в симулатора на речната система (Alfredsen et al 1995). Подходът за моделиране имаше за цел да разработи и калибрира модел за запазване на дебита в обиколните части на реката и да симулира въздействието от освобождаването на 1 м3/сек., 2.5 м3/сек., 5.0 м3/сек. и 10 м3/сек. вода като екологичен дебит. Как беше взето решение въз основа на модела Учените прецениха всички резултати от модела ръчно, беше предложен интегриран препоръчителен дебит. По какви начини процесът на приложение се доказа като произведение на изкуството? Три добре известни и изцяло документирани модела (ENMAG, HEC-RAS и QUAL2E) и два новоразработени модела (RICE и HABITAT) бяха включени в обща база данни и инструменти на симулатора на речната система. Самото им включване представлява произведение на изкуството. Комуникация между моделиращия и крайния потребител Крайният потребител на проекта, “The Eastern Telemark River Regulation Association”, създаде работна група, в която участваха местните и регионалните власти, хидроенергийните компании и местните политици. Напредъкът по проекта се отчита пред тази работна група веднъж годишно. В началния етап на проекта, бяха организирали няколко срещи между двама от моделиращите и крайните потребители. Крайният потребител създаде работна група. Крайният резултат от проекта бяха седем научни доклада и един обобщаващ доклад. Изисквания за данни и информация Стратегията за събиране на данни за хидравликата, местообитанията и рибите беше данните да се събират интензивно за кратко време, при връщането на водите обратно в реката. Други данни бяха събирани непрекъснато и редовно (всеки месец, всеки ден, всеки 10 минути). Някои от тези модели изискват едни и същи входящи данни. Бяха събрани следните данни: Технически и хидроложки данни за електроцентралите и язовирите в системата за модела ENMAG. Данни за напречното сечение и нивото на водата за моделите HEC-RAS, QUAL2E и RICE. Ледена покривка на реката, температура на въздуха и водата за модела RICE. Данни за качествените параметри на водата, общо количество фосфор и азот, бактерии, колиформи и толерантни към топлината колиформи, pH, мътност и температура на водата бяха събрани за модела QUAL2E на дванадесет места по реката и в изходните точки на няколко електроцентрали. Тези данни бяха събирани веднъж месечно в продължителност на 14 месеца, както и през определени периоди, за да се подобри освобождаването в реката. Данни за дълбочината на водата, скоростта на потока и размера на субстратите бяха събрани за модела HABITAT по 5-12 сечения в пет станции на рибните местообитания. Данните за рибните местообитания бяха събрани чрез гмуркане на мястото на тези станции през лятото. Кратко описание и фигури Река Maana в централно-южна Норвегия на около 150 км. западно от Осло се регулира с голям язовир в планината и има общо 5 водноелектрически централи. Лицензът за регулиране трябваше да се поднови и това проучване имаше за цел да анализира изискванията за екологичен дебит във връзка с водната територия (естетика), местообитанията на пъстървата, качеството на водата, ледовете и производството на електроенергия. Симулаторът на речната система (Alfredsen 1995) беше използван за симулиране и обединяване на въздействията от екологичен дебит в границите 1-10 м3/сек., освободени в заобиколните части на двете водноелектрически централи в най-долното течение. Засегнатите обиколни части са с приблизителна дължина 6 км и 8 км. Симулациите на рибните местообитания бяха направени подробно в 5 избрани представителни отсечки с дължина 25, 48, 59, 60 и 286 м. Останалите обекти бяха проучвани в част от цялата река с дължина 14 км. Използвана литература Проучването е публикувано в няколко свободно достъпни норвежки доклада, включително един обобщаващ доклад: Harby, A. (ed). (2000) Vassdragssimulatoren for Maana. Hovedrapport. SINTEF, Trondheim, Norway. (на норвежки). Статия за международна публикация е предоставена на Екологично моделиране и софтуер. Част от проучването е публикувано в: Harby, A. and Alfredsen, K. (1999) Модели за симулиране на местообитания на риби и инструменти за интегрирана оценка. Международен семинар за устойчиви речни местообитания на риби, 21-24 април, Victoria, B.C., Canada. Използвана литература за инструменти за моделиране: Alfredsen K., Bakken T.H. and Killingtveit (eds) (1995) Симулатор на речната система. Ръководство. SINTEF NHL report 1995. За повече информация atle.harby@energy.sintef.no Заглавие: № 8 ПОДПОД ЗА ОЦЕНКА НА ИЗМЕНЕНИЯТА НА РЕЧНИЯ ДЕБИТ В РЕЗУЛТАТ НА ЯЗОВИРИТЕ Вид натиск: Регулирани на водния дебит Вид анализ или инструмент: Индекс за максималното възможно изменение на естествения воден режим в резултат на регулирането на водния дебит. Изисквания за данни и информация - Карта на капацитета за съхранение на вода по горното течение и всяка точка от хидроложката мрежа. - Карта на естествения воден добив.
Целта на това упражнение е да се състави елементарен индекс за оценка на максималното възможно изменение, което може да бъде извършено чрез регулиране на водния дебит. Картата на максималното възможно изменение на естествения воден режим в резултат на регулирането на дебита е съставена чрез изчисления, техники на ГИС, съотношението между картата на годишния воден запас и картата на капацитета за съхранение в горното течение от всяка точка на хидроложката мрежа. Язовирите за регулация могат да причинят най-големите изменения във временния воден режим. Всъщност, язовирите за регулация са създадени за изменение на естественото речно заустване според човешките изисквания и тази дейност променя естествения воден режим. Степента на увреждане на всяка точка от реката зависи от три параметъра: обемът, регулиран в горното течение на тази точка, относителния обем на регулираните води, свързани с ресурсния дебит на реката (с други думи съотношението съхранение/ дебит) и оперативното управление на язовира. В резултат на управлението на язовира може да не възникнат изменения, ако той отразява естествения режим, но може да се извърши и цялостна промяна, ако той съхранява всички ресурси и в реката не се освобождава вода. Последното е най-лошия възможен ефект, който язовир може да предизвика върху речния дебит и може да се използва за остойностяване на потенциалното изменение на естествения воден режим. Първо, картата на капацитета за съхранение на вода показва обема на водата, който може да бъде регулиран по горното течение във всяка точка. Тогава, ако картата на годишния воден дебит се раздели на картата на капацитета за съхранение на вода, се получава карта на максималното възможно изменение на естествения воден режим в резултат на регулиране на дебита. Фигура 1: Картата на капацитета на съхранение показва най-големите обеми, надвишаващи 5.000 Mm3, които се наблюдават по долните течения на големите реки (Guadalquivir, Ebro, Tajo, Duero и Guadiana), докато в някои по-малки басейни, които едва достигат 1.000 Mm3 (Norte, Sur, C.I. de Cataluña, Galicia Costa и Segura). Фигура 2: показва карта на естествения воден дебит Фигура 3: показва карта на максималните възможни изменения чрез регулиране на дебита. Тя представя съвсем различен аспект в сравнение с картата на капацитета за съхранение. Басейните с много голям абсолютен капацитет на съхранение, като Ebro, показва малко изменен режим поради своя голям естествен дял, докато другите реки, които също имат голям дял имат доста по-големи възможности за изменение (Tajo или Guadalquivir). В допълнение, трябва да си припомним, че разглеждаме максималните потенциални изменения, поради което реалните изменения могат да бъдат много по-малки от тези. В редки случаи хидроенергийните язовири с голям капацитет за съхранение и висок процент възвръщане на водите, потенциалните изменения на естествения воден режим в долното течение биха били много високи, но реалните изменения биха били много малки. 
Каталог: docs -> Zakoni -> EURukovodstva EURukovodstva -> Рамкова директива за водите (2000/60/ЕС) Ръководство №1 Икономиката и околната среда EURukovodstva -> 1. обхват на насоките EURukovodstva -> Наръчник №10 реки и езера – типология, изходни условия и системи за класификация EURukovodstva -> Ръководство №8 Публично участие във връзка с Рамковата директива за водите EURukovodstva -> Доклад 2009 025 обща стратегия за прилагане на рамковата директива за водите EURukovodstva -> Доклад 2009 040 обща стратегия за прилагане на рамковата директива за водите (2000/60/ЕС) EURukovodstva -> Доклад 2009 030 обща стратегия за изпълнение на рамковата директива за водите (2000/60/ЕО) EURukovodstva -> Обща стратегия за изпълнение за Рамковата Директива за водите (2000/60/ЕК) Ръководен документ No 12 Изтегляне 3.18 Mb. Сподели с приятели:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||