Studija „Mapiranje rizika od bujičnih poplava urbanih područja u Bosni i Hercegovini sa preliminarnim procjenama primjene zaštitnih mjera baziranih na prirodom inspirisanim rješenjima na području Grada Banja Luka i Grada Tuzla”

United Nations Development Programme, BiH

 

1. Uvod

Brojne Studije koje se bave prirodnim nepogodama ukazuju na poražavajuću statistiku koja govori da je intenzitet prirodnih nepogoda sve jači, a učestalost sve izraženija. U tim okvirima i  posljedice su sve veće, kako po pitanju šteta, tako i po pitanju žrtava.

Nešto manje pažnje posvećeno je bujičnim poplavama, obzirom na to da se one dešavaju u manjim slivovima na kojima nema hidrološkog monitoringa, te na činjenicu da je metodologija njihovog istraživanja daleko složenija obzirom na karakteristike bujičnog fenomena.

Zbog veoma destruktivnog djelovanja bujičnih poplava, opravdano je pitanje kakvo je stanje u oblasti rizika od bujičnih poplava u Bosni i Hercegovini, kakvi scenariji vezane za bujične poplave se mogu očekivati u budućnosti i kakve mjere treba planirati i sprovoditi.

Cilj izrade i obim Studije

Osnovni cilj Studije je razvoj odgovarajućeg metodološkog pristupa koji u prvoj fazi evidentira potencijalne rizike od bujičnih poplava, a u narednim fazama i inovativne mjere zaštite zasnovane na prirodnim rješenjima koji doprinose planskoj borbi sa bujičnim poplavama i njihovim posljedicama.

Ključna razlika između ova dva pilot područja (Grada Banja Luka i Grada Tuzla) jeste što je za sliv rijeke Vrbas u BiH jula 2017. godine u okviru projekta Mape opasnosti i mapa rizika od poplava na slivu rijeke Vrbas u BiH, urađen dokument pod nazivom Izdvajanje bujičnih slivova i formiranje modela osjetljivosti na pojavu i razvoj bujičnih poplava, sa kartom erozije u slivu rijeke Vrbas.

Uvažavajući navedene razlike u prethodno sprovedenim istražnim radnjama za potrebe ispunjenja krajnjeg cilja – izrade karata sa prostornom predstavom opasnosti i rizika od bujičnih poplava, Metodologija za ova dva pilot područja tj. za gradsko urbano područje sa solidnim i skromnim fondom podataka se u suštini razlikuju:

• Područje grada Tuzla – područje sa skromnim fondom podataka → I Dio: Metodologija izdvajanja bujičnih slivova i formiranja modela osjetljivosti na pojavu i razvoj bujičnih poplava + II Dio: Metodologija mapiranja opasnosti i rizika od bujičnih poplava,
• Područje grada Banja Luka – područje sa solidnim fondom podataka → II Dio: Metodologija mapiranja opasnosti i rizika od bujičnih poplava.

Cilj Studije je definisanje metodologije, analiza i mapiranje rizika od bujičnih poplava od malih gradskih i prigradskih vodotoka bujične prirode u pilot područjima Grada Banja Luka i Grada Tuzla.

Za Pilot područja (po tri bujična sliva u Gradu Banja Luka i Gradu Tuzla) urađena je preliminarna analiza primjene zaštitnih mjera baziranih na prirodom inspirisanim rješenjima.

 

2. Organizacija Studije

U periodu od 3 mjeseca kompletirani su sastavni dijelovi Studije mapiranje rizika od bujičnih poplava urbanih područja u Bosni i Hercegovini sa preliminarnim procjenama primjene zaštitnih mjera baziranih na prirodom inspirisanim rješenjima:

• Početni izvještaj – analiza slivnih područja u kontekstu procjene rizika sa izradom potrebnih karata,
• Nacrt Studije – razvoj metodologija i izrada pojednostavljenih hidrauličkih modela na izdvojenim bujičnim slivovima,
• Studija – finalna verzija – kartiranje i procjena rizika od bujičnih poplava na izdvojenim slivovima sa razvojem geoprostornih baza i
• Aneksom Ugovora u dodatnom periodu od mjesec dana od predaje finalne Studije (prema osnovnom ugovoru) realizovane su aktivnosti na izradi mapa opasnosti i mapa rizika od bujičnih poplava na tri odabrana bujična sliva Grada Tuzle, uz definisanje preliminarnih mjera adaptacije i umanjenja štetnih posljedica poplava primjenom rješenja zasnovanih na prirodi.

 

3. Razvoj potrebnih metodologija

U okviru Nacrta Studije detaljno su obrazložena sva potrebna terenska proučavanja bujičnih slivova/bujičnih tokova kao i metodološki pristupi izrade:

• katastra/registra bujičnih tokova/slivova,
• modela osjetljivosti na pojavu i razvoj bujičnih poplava,
• kartiranja inteziteta vodne erozije i
• mapiranja opasnosti i rizika od bujičnih poplava.

Ovom Studijom je analizirana i nadograđena postojeća Metodologija za analizu opasnosti i rizika od poplava na većim vodotocima, pri tome uključujući u obzir prirodu bujičnih poplava (brze pojave i nagle propagacije poplavnih talasa, praćenih silovitim režimom tečenja i različitom produkcijom svih vrsta nanosa).

Uz sve navedene elemente, uvažavajući karakter bujičnih poplava koji prije svega definiše komponenta nanosa (vučenog, suspendovanog i plivajućeg), od ključnog je značaja uvođenje i dodatnih elemenata sagledavanja opasnosti od poplava:

• proračun vučnih sila (tangencijalnih napona) u glavnom koritu i rječnoj dolini (ključan je sa aspekta erozije riječnog dna i obala te pokretanja i deponovanja nanosa) i
• mapiranje prostornog rasporeda i obuhvata svih aktivnih klizišta na nekom bujičnom slivu (sa naročitim akcentom na aktivna klizišta u neposrednoj užoj i široj zoni bujičnih tokova čije pokretanje može izazvati promjene u proticajnom profilu glavnog korita, njegovo eventualno pregrađivanje i transport značajnih količina kliznog materijala koritom bujičnog toka).
• mape opasnosti od bujičnih poplava:

Formula za proračunavanje vrijednosti opasnosti od poplava na većim vodotocima se ni u slučaju mapiranja opasnosti na bujične poplave ne mijenja, ali se za bujične vodotoke uvodi dodatna mapa sračunatih tangencijalnih napona (uzimajući u obzir granulometrijsku građu korita bujičnog toka i deponovanog nanosnog materijala), kao jedan od osnovnih pokazatelja mogućnosti transporta riječnog nanosa tj. procesa erozije i deponovanja riječnog materijala, te mapa aktivnih klizišta na bujičnom slivu, Slika 3.1.

Segment transporta nanosa dodatno se analizira kroz:

• mapu tangencijalnih napona uzimajući u obzir karakter bujičnih poplava (erozija zemljišta i taloženje nanosa),
• mapu erozije riječnog korita i deponovanja nanosa i
• mapu aktivnih klizišta na nekom bujičnom slivu.

Ključna je analiza prethodno provedenih mjera na svakom analiziranom bujičnom slivu kako bi se mogao procijeniti indeks otpornosti (segment erozije i pronosa nanosa) kao i pretpostavka da su sve od provedenih mjera u funkcionalnom stanju i punom kapacitetu (redovno održavanje).

 

4. Rezultati testiranja Metodologije izdvajanja bujičnih slivova i formiranja modela osjetljivosti na pojavu i razvoj bujičnih poplava – sliv Jale – Grad Tuzla

Karta erozije sliva rijeke Jale

Predmet aktivnosti u ovom istraživanju je analiza recentnog stanja erozionih procesa, odnosno istraživanje obima i intenziteta vodne erozije u okvirima sliva rijeke Jale. Dakle, osnovni cilj je utvrditi i objektivno sagledati postojeće stanje i prostorni razmještaj kategorija erozije (jačine erozionih procesa) na prostoru sliva rijeke Jale, te stvoriti osnovu za kvalitativno-kvantitativno iskazivanje razmjera erozije. Dakle, potrebno je odrediti koeficijente erozije (z) za svaku erozionu parcelu/poligon, kategorije erozije, srednje padove, jačine erozionih procesa, kao i srednji koeficijent erozije (zsr) za ukupan sliv rijeke Jale.

U toku sagledavanja erozionih procesa na padinama sliva Jale, sagledana su i brojna klizišta koja su jedan od najznačajnijih padinskih procesa ovog dijela BiH.

Izdvajanje bujičnih slivova u slivu rijeke Jale – Katastar/Registar bujičnih slivova

U ovom istraživanju, u slivu rijeke Jale izdvojena su 24 bujična (pod) sliva. Ukupna površina izdvojenih bujičnih (pod) slivova u slivu rijeke Jale iznosi 166,09  km². Posebna pažnja u izdvajanju bujičnih slivova posvećena je slivovima u kojim dominiraju “kritične lokacije”, odnosno mjesta gdje voda i nanos pri nailasku poplavnog bujičnog talasa, izazivaju najveće probleme i štete na postojećim objektima stanovanja ili privredne djelatnosti, kao i probleme u odvijanju saobraćaja.

Model osjetljivosti na pojavu i razvoj bujičnih poplava u slivu rijeke Jale

Prema rezultatima Modela osjetljivosti na pojavu i razvoj bujičnih poplava u slivu rijeke Jale 73,46 % površine sliva rijeke Jale je u kategorijama jake i veoma jake osjetljivosti na pojavu i razvoj bujičnih poplava. Ukoliko se pogleda prostorni razmještaj kategorija veoma jake i jake osjetljivosti na pojavu i razvoj bujičnih poplava, vidi se da one korespondiraju sa slivovima u kojima je obzirom na intenzitete erozionih procesa i druge relevantne faktore, realno očekivati pojave bujičnih poplava.

 

5. Mape opasnosti od poplava na području analiziranih bujičnih slivova u Gradu Tuzla i Gradu Banja Luka

U okviru Nacrta Studije detaljno su obrazloženi postupci, analize i rezultati erozionih procesa, hidrološko-hidrauličkih analiza i analiza transporta nanosa prema navedenoj metodologiji mapiranja opasnosti i rizika od bujičnih poplava, za po tri tipska bijučna sliva na Pilot području Grada Tuzla i Grada Banja Luka, Slika 5.1 i 5.2:

· Grad Tuzla: o   potok Kovačica, o   Potok Tušanj i o    Osojački (Dobrnjski) potok.

· Grad Banja Luka: o   Rebrovački potok, o   Potok Jelovacj i o   potok Mali Ularac.

Opis svih provedenih aktivnosti na nivou:

• analize svakog pojedinačnog bujičnog sliva,
• hidrološke analize,
• opisi erozionih procesa na slivu,
• hidrauličke analize.

detaljno su opisani na nivou Finalnih Studija mapiranja opasnosti i rizika od bujičnih poplava, dok se u nastavku prilažu pojedini rezultati mapiranja poplava na primjeru potoka Tušanj na slivu rijeke Jale u Tuzli i potoku Jelovac na slivu rijeke Vrbanje u Banja Luci, u vidu preglednih slika 5.3. -5.15.

Slika 5.3. Karta erozije na slivu potoka Tušanj	Slika 5.4. Karta erozije na slivu potoka Jelovac
Slika 5.5. Karta opasnosti od bujičnih poplava na potoku Tušanj za velike vode povratnog perioda T=100 godina	Slika 5.6. Karta opasnosti od bujičnih poplava na potoku Jelovac za velike vode povratnog perioda T=100 godina
Slika 5.7. Mapa tangencijalnih napona na potoku Tušanj, za velike vode povratnog perioda T=100 g.	Slika 5.8. Mapa tangencijalnih napona na potoku Jelovac, za velike vode povratnog perioda T=100 g.
Slika 5.9. Mape erozije riječnog korita i lokaliteta deponovanja nanosa na potoku Tušanj za velike vode povratnog perioda T=100 godina – uzvodni dio	Slika 5.10. Mape erozije riječnog korita i lokaliteta deponovanja nanosa na potoku Jelovac za velike vode povratnog perioda T=100 godina
Slika 5.11. Pregledna mapa aktivnih klizišta na slivu potoka Tušanj	Slika 5.12. Pregledna mapa aktivnih klizišta na slivu potoka Jelovac

6. Mape rizika od poplava na području analiziranih bujičnih slivova u Gradu Tuzla i Gradu Banja Luka

Da bi se dobio rezultat u vidu mapa rizika od poplava, bilo je neophodno pribaviti sve dostupne informacije o materijalnim i kulturnim dobrima, koje su predstavljene detaljnim popisom dobara koja su izložena riziku od poplava.

Slika 6.1 . Prostorni prikaz socio-ekonomskih podataka potoka Tušanj u domenu opasnosti od poplava povratnog perioda 500 godina

Slika 6.2 . Prostorni prikaz socio-ekonomskih podataka potoka Jelovac u domenu opasnosti od poplava povratnog perioda 500 godina

Na slivu svih razmatranih bujičnih potoka Grada Tuzle i Grada Banja Luka sračunati su rizici po kategorije stanovništva i ekonomije za sva tri računska mjerodavna poplavna događaja, dok je jedino na slivu Malog Ularca u Gradu Banja Luka sračunat rizik od poplava po kategoriju kulturno-istorijsko naslijeđe.

Na slikama 6.3. – 6.4. prikazan je poplavni rizik po kategoriju stanovništva na primjeru poplavnog rizika potoka Tušanj u Gradu Tuzla i potoka Jelovac u Gradu Banja Luka, a na slikama 6.5 -6.6. prikazani su rizici od plavljenja kategorije ekonomija. Kategorija rizika od poplava po ekonomiju sračunata je na osnovu zbirnih rizika na privrednim subjektima, poljoprivredi i saobraćajnoj infrastrukturi.

 

7. Preliminarne procjene primjene mjera adaptacije baziranih na prirodom inspirisanim rješenjima na području analiziranih bujičnih slivova u Gradu Tuzla i Gradu Banja Luka

Istraživanja pokazuju da, ukoliko se ne promijeni način planiranja urbanih područja i ne bude se efektivnije upravljalo površinskim oticajem, problemi sa poplavama će postajati sve nepovoljniji. Tradicionalni sistemi koji su ranije projektovani za odvođenje urbanog oticaja imali su za cilj da oticaj što brže odvedu do recipijenta, ne baveći se ekstremnim situacijama obilnih padavina i očuvanjem kvaliteta ekstremnih oticaja i plavljenja prije njegovog ispuštanja u recipijent.

Pošto se poplavama iz većih  - glavnih vodotokova poklanja odgovarajuća pažnja, evidentna je potreba da se pažnja usmjeri na poplave od bujičnih tokova na urbanim i prigradskim područjima, gdje se javljaju dva tipa poplava:  · poplave koje nastaju od manjih brdskih bujičnih tokova,  i · poplave koje nastaju od obilnih padavina u gradskim centrima usljed prevazilaženja kapaciteta ranije projektovanih sistema kišne kanalizacije.

U sklopu Studije dat je strateški okvir i preliminarna analiza mogućih mjera iz kategorije prirodom inspirisanih rješenja i njihove načelne primjenljivosti za razamtrana projektna područja.

U tom inoviranom pristupu zaštite, rješenja zasnovana na prirodi (Nature Based Solutions- NBS) pojavila su se kao efikasno i funkcionalno sredstvo kod pružanja sistematskih odgovora na takve izazove, Slika 7.1.

NBS je termin koji se koristi za inovativna rješenja koja se zasnivaju na prirodnim procesima i ekosistemima, za rješavanje različitih vrsta društvenih i ekoloških izazova (Ruangpan, et al., 2020). Razlog za njihovo uvođenje je taj što nude mogućnost bliskog sarađivanja sa prirodom u prilagođavanju budućim promjenama, smanjenju uticaja klimatskih promjena i poboljšanju ljudskog blagostanja (Cohen-Shacham, et al., 2016).

Termin rješenja zasnovana na prirodi (NBS) prvi put je upotrijebljen kasnih 2000-ih u kontekstu pronalaženja novih rješenja za prilagođavanje i ublažavanje klimatskih promjena, koja obuhvataju zaštitu biodiverziteta i održivog života. Postoji nekoliko definicija koje se koriste u međunarodnoj naučnoj zajednici, a dvije najistaknutije su definicije Međunarodne unije za zaštitu prirode (IUCN) i Evropske komisije.

Važno je konstatovati da se razmatranim mjerama datim u preliminarnom katalogu ne obuhvataju aktivna klizišta sa dubokim kliznim ravnima, već samo površinska erozija, odnosno mjere zaštite od erozije.

Uvažavajući specifičnosti razmatranih bujičnih slivova u Gradu Tuzla (veličina sliva, rizici od poplava, uticaj „uskih grla“ na izgrađenim strukturnim objektima u riječnim koritima, ograničenja zbog položaja stambenih i ostalih jedinica  u plavnim zonama, uticaja površinske erozije itd.) data je lista sa primjenljivim hitnim i srednjeročnim mjerama koje se odnose na umanjenje rizika od bujičnih poplava i kontrolu erozije, selektovanih po prioritetima na razmatranim slivovima.