MAPE OPASNOSTI I RIZIKA OD POPLAVA U BOSNI I HERCEGOVINI – ANEKS ZA OBLASNI RIJEČNI SLIV RIJEKE TREBIŠNJICE U REPUBLICI SRPSKOJ

 

Projektni konzorcijum Zavod za vodoprivredu d.o.o. Bijeljina & Institut za hidrotehniku i vodno ekološko inženjerstvo Građevinskog Fakulteta u Beogradu, shodno potpisanom ugovoru izradili su Mape opasnosti i rizika od poplava za Oblasni riječni sliv rijeke Trebišnjice u Republici Srpskoj. Ovaj Projekat predstavlja dio projekta WB12-BIH-ENV-04 – izrada Mapa opasnosti i rizika od poplava za Bosnu i Hercegovinu (Flood Hazard and Flood Risk Maps Project in Bosnia and Herzegovina) koji je podržan u  u sklopu Okvira za investicije na Zapadnom Balkanu, kao podrška zajedničke inicijative EU, MFI, bilateralnih donatora i vlada zemalja Zapadnog Balkana. Na osnovu detaljnih analiza ovaj projekat je sačinio karakteristike plavnih područja prema međunarodnim kriterijumima i pokrenuo pitanje održivog opravljanja opasnostima i rizicima od poplava pozicioniranjem u prioritete po više osnova, sa ciljem podizanja svijesti stanovništva i institucija na svim nivoima, kao i pokretanje novih mehanizama upravljanja opasnostima i rizicima od popava.Projekat za  Oblasni riječni sliv rijeke Trebišnjice u Republici Srpskoj, je realizovan po posebnom projektnom zadatku, imajući u vidu specifičnost hidroloških i hidrauličkih osobenosti područja u karstu istočne Hercegovine i stepen izučenosti ovog područja. Prema projektom zadatku i dinamičkom planu realizacije, u periodu od 10 mjeseci kompletirani su sastavni dijelovi dokumenta mapa opasnosti i rizika od poplava na slivu rijeke Trebišnjice u Republici Srpskoj i isti su detaljno prezentovani u Izvještajima, nakon čega je sačinjen siže u vidu Finalnog izvještaja:

  • Početni izvještaj,
  • Izvještaj o geodetskim podlogama,
  • Izvještaj o hidrogeološkim, morfološkim i erozionim karakteristikama ORS Trebišnjice,
  • Hidrološki izvještaj,
  • Hidraulički izvještaj,
  • Izvještaj o ulaznim podacima za mape rizika,
  • Izvještaj o mapama opasnosti od poplava,
  • Izvještaj o mapama rizika od poplava i
  • Finalni izještaj.

Za Oblasni riječni sliv rijeke Trebišnjice  u Republici Srpskoj za dalju analizu predloženo je 20 AFAs područja, od kojih je 12 u slivu rijeke Trebišnjice, a 8 u slivu rijeke Neretve, Slika 1. Na tim područjima su provedene odgovarajuće hidrološke i  hidrauličke analize i proračuni, koji uvažavajući ostale podatke, kao krajnji rezultat daju mape opasnosti i rizika od poplava.

Slika 1. Prostorni položaj AFAs područja na projektnom potezu Oblasnog riječnog sliva Trebišnjice u Republici Srpskoj

 

Metodologija  za izradu mapa opasnosti i mapa rizika od poplava u ovom Projektu, omogućila je stvarnje realnih pretpostavki za sagledavanje i vrednovanje poplavnog rizika na svim područjima na kojima je on u preliminarnim procjenama RS definisan kao značajan ili izuzetno značajan, bez obzira na kategoriju vodotoka, ali uzimajući prevashodno u obzir činjenicu da se radi o pretežno kraškim predjelima sa svim svojim hidrološkim i hidrauličkim osobenostima.  Geodetske podloge. Prostorni obuhvat LIDAR snimanja definisan je na osnovu prepoznatih AFAs područja u fazi izrade preliminarne procjene poplavnog rizika na oblasnom rječnom slivu Trebišnjice. Poplavni poligoni istorijskih poplava, su za potrebu formiranja DMT prošireni u obimu koji sa određenom pouzdanošću obezbjeđuje pokrivenost područja i za velike računske vode rjeđe vjerovatnoće pojave od istorijski zabilježenih. Riječna korita su geodetski snimana do visokih obala glavnog korita, uključujući preklapanja sa LIDAR snimkom rječne doline, van obuhvata površine vodnog lica rijeke. Geodetski su snimani objekti koji se nalaze u glavnom koritu i značajni lomovi terena na poprečnim profilima. Snimljeni poprečni profili glavnih korita poslužili su za formiranje hibridnog DTM-a, koje integriše model terena dobijen LIDAR snimanjem riječne doline i model korita formiran na osnovu geodetskog snimanja poprečnim profilima.Hidrogeološke, morfološke i erozione karakteristike oblasnog riječnog sliva rijeke Trebišnjice. Ključni doprinos izrade ovih podloga je u definisanju zakonitosti tečenja podzemnim vezama, kapaciteti poniranja na ključnim lokalitetima, kao i definisanje slivnih površina u uslovima karsta. Ove podloge su bile ključne za pravilno formiranje matematičkih hidroloških i hidrauličkih modela. U sklopu ovih podloga date su erozione karakteristike (Karta erozije) a izvršena je detaljna analiza riječnih korita i definisane morfološke karakteristike, koje su neophodne u fazi realizacije hidrauličkih modela, Slika 2.

Slika 2. Shematski prikaz karstnih polja u slivovima Trebišnjice i Bregave sa glavnim pravcima podzemne cirkulacije. 1. Veliko i stalno karstno vrelo regionalnog značaja; 2. Stalno karstno vrelo; 3. Ponor; 4. Verovatna podzemna veza; 5. Estavela; 6. Zone sa koncentrisanim podzemnim tokovima; 7. Stalni površinski tok; 8. Povremeni površinski tok

 

   Hidrološke podloge. Za potrebe izrade studije, na raspolaganju su sledeći hidrološki podaci:

  • Klasične padavinske stanice: 52 stanice
  • Automatske meteorološke stanice: 8 stanica
  • Klasične vodomerne stanice: 7 stanica
  • Automatske vodomerne stanice: 19 stanica
  • Automatsko merenje nivoa podzemnih voda: 13 pijezometara
  • Automatsko merenje protoka na tunelima (Dabar-Fatnica i Fatnica-Bilećka akumulacija)

Računske kiše na slivu reke Trebišnjice računate su na osnovu osmatranja na trideset pet stanica, koje su odabrane imajući u vidu dužine perioda osmatranja, maksimalne osmotrene kiše i prostorni raspored stanica na slivu. Kako su za pouzdane rezultate statističkih analize potrebni dugački nizovi, odabrane su stanice sa petnaest ili više godina osmatranja, Slika 3.

Slika 3. Podslivovi i kišomerne stanice koje su uključene u procenu računskih kiša. Sivi kvadrati pokazuju sve kišomerne stanice na slivu reke Trebišnjice i njegovoj blizini

 

Simulacije hidrograma merodavnih velikih voda 20-godišnjeg, 100-godišnjeg i 500-godišnjeg povratnog perioda vršene su primenom hidrološkog modela 3DNet-Catch, pri čemu su računske kiše ovih povratnih perioda predstavljale ulaz u model, Slika 4.

Slika 4. Područje obuhvaćeno hidrološkim modelom, ukupne površine od 3062 km2, sa pripadajućim podslivovima (plave tačke predstavljaju hidroprofile, crvene tačke podzemne izdani, dok isprekidane linije predstavljaju hidrauličke veze).

 

Izveštaj za hidrologiju obezedio je potrebne mjerodavne protoke Q(t) velikih računskih voda povratnih perioda T20, T100 i T500 godina kao i merodavne nivoe vode H(t) u kraškim poljima za navedene povratne periode. Rezultati su prikazani na karakterističnim profilima i međuprofilima koji su obuhvaćeni hidrauličkim modeliranjem za označena AFA područja Oblasnog riječnog sliva Trebišnjice u Republci Srpskoj. Analiza merodavnih kiša bila je polazna osnova za realizaciju složenog hidrološkog zadatka. Uvažavajući koeficiejnte kalibracije postignuta je odgovarajuća osnova za iskazivanje traženih rezultata.Dodatnim aktivnostima provedene su analize i definisani indikatori nizvodnih uticaja/  nivoa poplava u Popovom polju na međuentitetskoj liniji. Projektne aktivnosti su obuhvatile prikupljanje i definisanje osnovnih parametara odvodnje na području Popovog polja u Federaciji BiH. Na taj način su definisani svi granični uslovi za hidraulički model rijeke Trebišnjice u Republici Srpskoj. Realizacija fizički zasnovanog distribuiranog hidrološkog modela bila je poželjna i neophodna iz dva ključna razloga : • zbog geografskih odlika - uslova slivnog područja koje je karstno, gdje su dominantni podzemni tokovi i podzemne veze kraških polja, i • evidentna ograničenja koja su vezana za podatke i podloge (neažurne krive proticaja VS, skroman fond dugodišnjih hidroloških nizova i podataka u kraškim poljima). Realizacija rezultata na osnovu ovog modela je značajan doprinos ovom Projektu po osnovu sagledavanja fenomena i geneze nastajanja poplava u kraškim poljima.U hidrološkoj analizi sačinjen je i proračunski bilansni algoritam koji nije specificiran projektnim zadatkom, ali je neophodan da bi se sagledao retenzioni uticaj akumulacija na nizvodne poteze reke Trebišnjice. U veoma kratkom roku urađen kompleksan i obiman posao, date su realne osnove za realizaciju hidrauličkih modela. Rezultate – hidrograme velikih računskih voda treba smatrati kao radne, a isti će biti konačno verifikovani nakon realizacije hirauličkih modela. U fazi kalibracije hidrauličkih modela sagledaće se potreba za eventualnom revizijom hidrograma velikih računskih voda. Provedene analize i dobijeni rezultati ovog Izveštaja za reku Trebišnjicu date su na raspolaganje nizvodnom području Popovog polja u Federaciji BiH, imajući u vidu metodološke pristupe i iskazane razlike u vrednostima velikih računskih voda.Hidrauličko modeliranje i analize. Generalno, razvijeni su hidraulički modeli: •         koji simuliraju složene uslove nastanka poplavnih talasa u kompleksnim uslovima karsta (fizički zasnovani semi-distribuirani hidrološko-hidraulički model 3Dnet); •         koji definišu transformaciju poplavnih talasa u akumulacijama, prema verifikovanim i odobrenim Planovima upravljanja akumulacijama, i •         koji vrše hidrauličko modeliranje i proračun hidrauličkih parametra otvorenih tokova - ukupno 7 matematičkih modela kao i opise primjenjenih 1D i 2D modela na pojedinim plavnim područjima. Kalibracija modela 3DNet je izvršena tokom realizacije hidrološkog modela, a rezultati ovog modela korišćeni su načelno kao konturni uslovi (nivoi) plavljenja u kraškim poljima, na koje je „dograđen“ matematički model otvorenih tokova.

Hidrološko-hidraulički model 3DNet-HET je sagledao genezu plavljenja sledećih kraških polja:

  • područje Popovog i Mokrog polja u Trebinju,
  • plavljenje Ljubomirskog polja,
  • plavljenje Bilećkog polja,
  • plavljenje Fatničkog polja,
  • poplave u Dabarskom polju u zoni ponora Ponikva,
  • poplave Malog Gatačkog polja,
  • poplavno područje rijeke Zalomke u zoni ponora Biograd,
  • poplavno područje Lukavičkog polja,
  • poplavno područje Slatog polja,

Rezultat hidrološko-hidrauličkog modeliranja na gore navedenim područjima su mjerodavni nivoi računskih vjerovatnoća pojava poplava sa iskazanim trajanjem poplavnih događaja.

Na područjima dole navedenih vodotoka razvijeni su klasični 1D i 2D modeli površinskog tečenja:

  • rijeke Trebišnjice nizvodno od brane Gorica pa sve do Popovog polja,
  • Bukovog potoka,
  • rijeke Londže i Brove,
  • rijeke Opačice sa Vrijekom,
  • rijeke Zalomke sa Zovidolkom,
  • rijeke Mušnice sa Gračanicom i Gojkovića potokom i
  • potoka Tatinac.
Slika 5. Konfiguracija hidrauličkog modela r. Trebišnjice - šire gradsko područje Trebinja – 1D model, HEC-RAS

 

Slika 6. Konfiguracija hidrauličkog modela rijeke Mušnice sa Gračanicom i Gojkovića potokom – 1D model, HEC-RAS

 

Značajna pažnja posvećena je kalibraciji i analizi ključnih konturnih uslova rijeke Trebišnjice nizvodno od HE Trebinje II, odnosno genezi nastanka poplavnih talasa mjerodavnih povratnih perioda T20, T100 i T500, uvažavajući uticaje akumulacija po osnovu transformacije talasa velikih voda i dominantnih uticaje voda sa vlastitog sliva nizvodno od HE Trebinje I, koje nije moguće transformisati u akumulacijama. Kao rezultat matematičkih modela otvorenih tokova dat je opseg plavljenja i dubine vode u svim plavnim zonama, dionicama vodnih tokova i u kraškim poljima. Takođe date su analize i rezultati iz matematičkih modela koji definišu plavljenja kraških polja. Dat je proračun i rezultati računskih nivoa plavljenja na bazi statističkih hidroloških analiza za Cerničko polje, i rezultati računskih nivoa plavnjenja korišćenjem fizički zasnovanog semi-distribiuranog hidrolško-hidrauličkog modela 3Dnet, uključujući plavno područje Popovog polja na međuentitetskoj liniji. Realizovano je 13 modela sa stacionarnim tečenjem i jedan  model sa nestacionarnim tečenjem, a za područja sagledavanja poplavnog rizika rijeke Trebišnjice i rijeke Mušnice u Gatačkom polju su realizovani 2D matematički hidraulički modeli, Slika 7 - 13.

 

Slika 7. Plavna zona sa rasporedom dubina (Ravanski model, T = 100 godina)

 

Slika 8. Rezultati hidrauličkog modela – računske dubine i zone plavljenja rijeka Trebišnjica u Popovom polju u Republci Srpskoj, za velike vode povratnog perioda T100

 

Slika 9. Računske dubine i zone plavljenja rijeke Brove i Londže u Ljubomirskom polju za velike vode povratnog perioda T100

 

Slika 10. Računske dubine i zone plavljenja Bukovog potoka u Ljubinskom polju za velike vode povratnog perioda T100

 

Slika 11. Računske dubine i zone plavljenja rijeke Opačice sa Vrijekom u Dabarskom polju

 

Slika 12. Računske dubine i zone rijeke Zalomke sa Zovidolkom u Nevesinjskom polju

 

Slika 13. Računske dubine i zone plavljenja rijeke Mušnice sa pritokama u Gatačkom polju za velike vode povratnog perioda T100

 

Mape opasnosti od poplava. Realizovane su karte opasnosti Oblasnog riječnog sliva (distrikta) rijeke Trebišnjice Republike Srpske za velike vode povratnog perioda 20, 100 i 500 godina. Opasnost je prikazana sa osnovnim podacima o vrijednostima opasnosti za navedeno područje i vremenski povratni period, Slika 14.

Slika 14. Karta opasnosti u Nevesinjskom polju, za velike vode povratnog perioda T=100 g.

Mape rizika od poplava. Izračunati su rizici u Oblasnom riječnom slivu rijeke Trebišnjice, na bazi podataka dobijenih za poplavne događaje za povratne periode od 20, 100 i 500 godina. Prikupljeni svi dostupni podaci o stanovništvu i dobrima koji se nalaze pod rizikom od poplava za povratne periode od 20, 100 i 500 godina, Tabela 1-3.

Tabela 1. Pregledna tabela identifikovanog broja stanovnika i objekata u ORS Trebišnjice

 

Tabela 2. Pregledna tabela identifikovanih privrednih dobara i objekata u ORS Trebišnjice

 

Tabela 3. Pregledna tabela identifikovanih zaštićenih područja, kulturno-istorijskih dobara i IPPC lokaliteta u ORS Trebišnjice

 

Rizici predstavljaju vrijednosti umnoška vrijednosti opasnosti i referentnog rizika za predmetnu tačku. Zbir svih pojedinačnih vrijednosti određene kategorije rizika za određeno područje predstavljaju ukupan rizik od poplava tog područja, Slika 15-16. Direktiva o poplavnom riziku definiše slijedeće ugrožene Kategorije :

  • stanovništvo,
  • ekonomija/privreda,
  • zaštićena područja,
  • kulturno-istorijski spomenici i vjerski objekti,
  • IPPC postrojenja.

Sve naprijed navedene kategorije rizika od poplava sagledane su i definisane na ORS Trebišnjice u Republici Srpskoj u GIS okruženju i PDF formatu za široku upotrebu.

Slika 15. Маpе rizika оd pоplаvа, Trebinjsko polje u Rеpublici Srpskој Q1/20

 

Slika 16. Маpе rizika оd pоplаvа, Nevesinjsko polje u Rеpublici Srpskој Q1/100