ghid monitoring_ marian godea
TRANSCRIPT
Danube WATER Integrated Management
INSTRUCȚIUNI DE REALIZARE A ACTIVITĂŢILOR DE
MONITORIZARE A FLUVIULUI DUNĂREA
Dragoş Cazan**, Monica Mainerici**, M.J. Adler***,
Rodica Macaleţ***, Radu Emil***, Ruxandra Bălăeţ*, Cristina Trifu***,
Carmen Rădulescu***, Marian Godea****, Adrian Vlăducu**
• * MINISTERUL MEDIULUI, APELOR ŞI PĂDURILOR
• ** ADMINISTRAŢIA NAŢIONALĂ «APELE ROMÂNE»
• *** INSTITUTUL NAŢIONAL DE HIDROLOGIE ŞI GOSPODĂRIRE A APELOR
• **** ADMINISTRAŢIA BAZINALĂ DE APĂ ARGEŞ-VEDEA
1. Cadrul legislativ al organizării rețelei de monitorizare
2. Rețeaua de monitorizare hidrologică și a apelor subterane
2.1. Rețeaua hidrologică din România
2.2. Analiza rețelei de monitorizare a apelor din Bulgaria
3. Metodologia de monitorizare și prelucrare a datelor pentru fluviul
Dunărea și afluenții săi
3.1. Monitorizare hidrologică / prelucrarea datelor
3.2. Monitorizarea calității apei / prelucrarea datelor
4. Controlul apelor subterane și metodologia de prelucrare a datelor
4.1. Controlul apelor subterane / prelucrarea datelor
4.2. Controlul calitativ al apelor subterane / prelucrarea datelor
5. Modernizarea rețelei de control în cadrul Proiectului Danube Water.
Capitalizarea rezultatelor
5.1. Rețeaua de control al bazinelor pe Dunăre și afluenții săi 5.1.1 Stații și senzori automați
5.1.2. Alte echipamente de control
5.2. Modernizarea rețelei de control al apelor subterane 5.2.1. Lucrări de reabilitare a puțurilor
5.2.2. Alte echipamente pentru întreținerea puțurilor
5.3. Propunere pentru continuarea modernizării sistemului de control
și a schimbului de date și informații în zona de frontieră
5.4. Recomandări suplimentare de dezvoltare
2.1. Sistemul de monitorizare a resurselor de apă din
sectorul românesc al fluviului Dunărea.
Rețea hidrometrică
s. h. Gruia - km 856,5 (perioada analizată 1981-2011);
s. h. Calafat - km 786,9 (perioada analizată 1974-2011);
s. h. Bechet - km 678,665 (perioada analizată 1983-2011);
s. h. Corabia - km 624,2 (perioada analizată 1966-2011);
s. h. Turnu Măgurele - km 596,32 (perioada analizată 1967-2011);
s. h. Zimnicea - km 553,23 (perioada analizată 1966-2011);
s. h. Giurgiu - km 493,05 (perioada analizată 1966-2011);
s. h. Oltenița - km 429,8 (perioada analizată 1966-2011);
s. h. Chiciu-Călărași - km 379,58 (perioada analizată 1966-1969, 1973-2011).
Date de intrare
Date din teren
Date din lab.
SISTEMUL ACTUAL DE MONITORIZARE A FLUVIULUI
DUNĂREA ÎN ROMÂNIA
Monitorizarea hidrologiei
Monitorizarea morfologiei
Monitorizarea calităţii râului
DEBITTransp.
sedimenteModif. albie
şi maluri Apă Sedimente
Modele hidrologice* Prognoză* avertismente
DiseminareDate de ieşire
2.1 Activitatea de monitorizare desfășurată de ANAR
Observaţii în teren, colectare date brute, date din BD nevalidate
Date ref. nivel ape,incl. izvoare –
man./auto.
Obs. lunare ale debitelor râurilor
(izvoarelor)
Niv. lunare ale puţurilor man./auto
Turbiditate – mostre sedim. în suspensie
Analiza şi procesarea datelor, control secundar, date DB validate (ciclu anual):
Lanţ de realizare a produselor şi de generare a informaţiilor, concluzii, generalizări, expertiză, studii
Stabilirea curbelor de evaluare pentru râuri/izvoare,
provizorii, validate
Bilanţuri ref. Debitul apelor din bazinului
râurilor
Comparaţie a supraf.- Variaţii şi tendinţe
ale apelor subterane
Sedim. în suspensieStabilirea curbelor de
evaluare
Modele de prognozare, avertismente imediate pt.
inundaţii şi secetă
Managementul resurselor de apă
şi produse pt. suportul procesului
decizional
Evaluarea resurselor de apă, cuantificarea
vol. de sedimente, tendinţe, modif.
Clim.
2.2 Activitatea de monitorizare desfășurată de INMH-BAS
2.Sistemul de monitorizare a resurselor de apă din
sectorul comun al fluviului Dunărea.
Rețea hidrometrică
3.1. Monitorizare hidrologică/colectarea şi prelucrarea datelor
Nivelul apei este măsurat: - în mod discontinuu, cu ajutorul mirelor/tijelor
hidrometrice/echipamentului de măsurare care poate să fie
instalat pe diferite construcții din albia râului
- în mod continuu, cu ajutorul dispozitivelor de înregistrare
(stații automate).
În mod discontinuu, nivelurile apei sunt stabilite prin citirea
directă, de către hidrometru, a suprafeței apei pe scara unui
dispozitiv de măsurare hidrometrică placat în curentul apei.
Orele standard de observare sunt 6:00/19:00 pentru România şi
8.00/20.00. Transmiterea datelor la unitățile de colectare se
face în funcție de necesitățile de gospodărire a apelor.
Stațiile automate pot să înregistreze nivelurile într-un mod
continuu sau discontinuu, potrivit unui program prestabilit, iar
transmisia datelor se poate face conform unui program
prestabilit sau prin interogare. În România transmisia se face
prin radio, GSM, satelit, iar stațiile instalate prin programul
Danube Water folosesc sistemul GPRS. În Bulgaria se folosește
sistemul GPRS.
Valorile măsurate pot fi stocate pe medii magnetice încorporate
în dispozitivele de măsurare (cartuș, disc, casetă) pe stația
hidrometrică sau pot fi transmise către o stație de concentrare
a datelor.
Cele două sisteme de monitorizare hidrologică din Bulgaria și
România sunt similare și respectă recomandările OMM, atât în
ceea ce privește echipamentele, cât și prelucrarea datelor.
Stația 22700 pe râul Osam în satul Troqn
Echipamentul Doppler de determinare a debitului lichid
Morişca hidrometrică electromagnetică
3.1. Monitorizare hidrologică. Echipamente pentru
determinarea debitelor
3.1. Monitorizare hidrologică/colectarea şi prelucrarea datelor
Măsurătorile aluviunilor în suspensie pot să fie complete atunci când captarea probelor de apă este făcută în toate punctele de măsurare a vitezei și în restul verticalelor, se preleveaza numai în punctele de „0,6 h”; și simplificată (atunci când nu există nicio posibilitate de a desfășura măsurători complete din cauza condițiilor dificile de determinare - debite mari, vânt puternic etc.) atunci când recoltarea simplă este realizată numai din puncte de „0,6 h” acolo unde se măsoară și debitul apei.
a. Batometru cu flapsuri b. Turbidimetru portabil
Figura 12. Tipuri de echipamente de prelevare si masurare a sedimentelor
• Debitul solid
Aluviuni în suspensie (turbiditate)
Aluviuni târâte
Sedimente din patul albiei
din albia râului să fie colectate si probe de sedimente în suspensie.
Cantitatea de aluviuni colectate de pe fiecare verticală ar trebui să aibă aproximativ același volum și să reprezinte dimensiunea particulelor care este cea mai caracteristică parte a albiei râului de unde se colectează pe verticală. Toate probele dintr-un profil vertical se amestecă într-o probă globală cu dimensiune medie a granulelor.
Dragă ce colectează aluviuni din albia râului
3.1. Monitorizare hidrologică/colectarea probelor
• Debitul solid
Aluviuni tarate
Sedimente din patul albiei
• Temperatura apei este măsurată în același moment ca și nivelul apei
• Temperatura aerului este măsurată în același moment ca și nivelul apei.
• Grosimea gheții, zăpada pe gheață și gheața de sub apă sunt măsurate la toate stațiile
hidrometrice.
Nave laborator (Lipova și Sarmizegetusa)
3.1. Monitorizare hidrologică pe fluviul Dunărea
94,50 zerope scală
distanța de la reperul de început
Adâncimi
Cotele terenului
Structura albiei râului Stâncă Nisip Nisip și pietriș Nisip colmatat Sol argilos cu nisip
Profil transversal secțiune stație hidrometrica (Măsurarea vitezei apei cu morișca hidrometrica)
3.1. Monitorizare hidrologică/prelucrarea datelor
3.1 Monitorizare hidrologică.
Prelucrarea și analiza datelor, controlul secundar, date validate
pentru baza de date (ciclul anual)
Nivelul apei la miră, temperatură apă/aer şi cantitățile de precipitații sunt monitorizate zilnic, în
sistem clasic/automat. Debitele de apă sunt monitorizate săptămânal/lunar. Determinarea
debitelor/volumelor se face pe baza relației nivel/debit (H/Q).
Secțiunile transversale și graficul Q-H (schema sintetică)
.
Curba de regim a râului Cherni Lom în dreptul localității Shirokova, stația hidrometrică nr. 205, pentru anul hidrologic 1950-51.
m/sec m3/sec
m/sec
Staț
iona
re ni
vel a
pă H
în cm
Semne convenționaleCantitatea de apă măsurată cu ajutorul plutitorilorCantitatea de apă măsurată cu morișca hidrometricăCentrul de greutate
Qm3/sec
Măsurarea manuală este efectuată cu ajutorul nivelmetrului, constând dintr-o ruletă gradată cu senzor la
un capăt. Prin introducerea acesteia în puţul forat, la contactul cu apa, aceasta emite un semnal sonor şi
adâncimea nivelului hidrostatic – piezometric este citită pe ruleta gradată.
Măsurarea automată este efectuată cu ajutorul unor senzori introduşi în puţul forat, care înregistrează, la
intervale de timp stabilite în prealabil, adâncimea nivelului hidrostatic – piezometric şi temperatura.
Datele înregistrate sunt fie descărcate periodic pe un laptop, fie sunt transmise automat la un server
desemnat, dacă senzorul este dotat cu transmisiune automată de date printr-un sistem GSM.
Controlul apelor subterane. Colectarea datelor
Controlul apelor subterane. Harti piezometrice
Controlul apelor subterane.
Buletin hidrogeologic lunar
Monitorizarea cantitativă a apelor subterane în Bulgaria
În zona proiectului există: 12 câmpii joase danubiene cu coduri de la BG1G0000QAL001 la
BG1G0000QAL012, 7 terase hidrografice cu coduri de la BG1G0000QAL013 la BG1G0000QAL020,
2 componente de eră neogenă - BG1G00000N2034 şi BG1G000N1BP036 şi 1 componentă
aferentă erei Cretacic Inferior (Timpuriu) (Barremian-Aptian).
Programul de control pentru starea cantitativă în zona proiectului include 54 de puncte pentru 19
corpuri de apă subterană.
5. Modernizarea reţelei de monitorizare în cadrul
Proiectului Danube Water. Capitalizarea rezultatelor
Pentru implementarea Directivei-cadru în domeniul apei (2000/60/CE) precum şi pentru
îmbunătăţirea sistemului de monitorizare a stării apei în Fluviul Dunărea, a fost necesară
instalarea unor statii automate pentru monitorizarea nivelului şi temperaturii apei.
Locaţiile de instalare a staţiilor automate
Amplasarea Curs de apa
Sistem de
Gospodarire
a Apelor
Administratia Bazinala de Apa
11 Dr. Tr. Severin Dunăre Mehedinţi Jiu
22 Calafat Dunăre Mehedinţi Jiu
33 Gruia Dunăre Mehedinţi Jiu
44 Pătulele Blahnita Mehedinţi Jiu
55 Afumaţi Baboia Dolj Jiu
66 Ostroveni Jiet Dolj Jiu
77 Bechet Dunăre Giurgiu Argeş-Vedea
88 Corabia Dunăre Giurgiu Argeş-Vedea
99 Olteniţa Dunăre Giurgiu Argeş-Vedea
110 Chiciu Dunăre Giurgiu Argeş-Vedea
111 Smârdioasa Vedea Teleorman Argeş-Vedea
112 Olteniţa (AG) Argeş Ilfov-
Bucureşti Argeş-Vedea
113 Izvoarele Dunăre Constanţa Dobrogea-Litoral
114 Unirea Dunăre Constanţa Dobrogea-Litoral
5.Modernizarea reţelei de monitorizare în cadrul
Proiectului Danube Water. Capitalizarea rezultatelor
Statii automate pentru
monitorizarea nivelului şi
temperaturii apei.
5.Modernizarea reţelei de monitorizare în cadrul
Proiectului Danube Water. Capitalizarea rezultatelor
ADCP-Masuratori pentru determinarea debitului lichis
Vehiculul subacvatic autonom (AUV- EcoMapper) este un instrument folosit pentru efectuarea
profilelor batimetrice şi determinarea calităţii apei. Este echipat cu senzori verticali de măsură a
adâncimilor, senzori de corecţie pentru axele de ruliu şi tangaj şi senzori pentru determinarea
calităţii apei (turbiditate, pH, conductivitate / salinitate, oxigen dizolvat, clorofilă şi
temperatură).
5.Modernizarea reţelei de monitorizare în cadrul
Proiectului Danube Water. Capitalizarea rezultatelor
• În scopul monitorizării corpurilor de apă subterană asociate fluviului Dunărea, au fost automatizate 60 de foraje, aparţinând Reţelei Naţionale de Foraje de Observaţie, respectiv din judeţele Mehedinţi, Dolj, Olt, Teleorman, Giurgiu, Călăraşi şi Constanţa.
• Aceste foraje au fost selectate de către INHGA împreună cu specialiștii Administrațiilor Bazinale de Apă Jiu, Buzău–Ialomița, Argeș-Vedea și Dobrogea-Litoral.
• Pentru asigurarea unui monitoring de calitate, toate forajele au fost reabilitate și testate din punct de vedere al caracteristicilor hidrogeologice și hidrochimice.
Corpul de apa subterana
ABA Jiu ABA Arges-
Vedea
ABA
Ialomita-
Buzau
ABA
Dobrogea-
Litoral
ROJI06/Lunca si terasele Dunarii
(Calafat)- 29
ROJI07/Oltenia 1
ROOT08/Lunca si terasle Oltului inferior 4
ROAG07/Lunca Dunarii (Giurgiu-
Oltenita)8 1
ROAG05/Lunca si terasele Argesului 1
ROAG10/Lunca Dunarii (Turnu
Magurele –Zimnicea) 7
ROIL11/Lunca Dunarii (Oltenita-
Harsova)4
ROIL17/Fetesti 3
RODL04-Cobadin-Mangalia 1
RODL06- Platforma Valaha 1
TOTAL 34 15 9 2
5.Modernizarea reţelei de monitorizare în cadrul
Proiectului Danube Water. Capitalizarea rezultatelor
Lucrările de reabilitare a forajelor
• Au fost realizate pentru fiecare foraj în parte următoarele lucrări:
– Predarea amplasamentului
– Investigații video inițiale
– Denisipare/clorinare
– Pompări experimentale
– Prelevări probe de apă pentru analiza fizico-chimică
– Reparare dală și întregirea elevației
– Investigații video finale
– Recepția lucrărilor de reabilitare
– Instalarea senzorilor de nivel/ temperatura aoa
5.Modernizarea reţelei de monitorizare în cadrul
Proiectului Danube Water. Capitalizarea rezultatelor
• Investigarea video a forajelor înainte și după reabilitare a fost efectuată
conform normelor și standardelor în vigoare folosindu-se pentru aceasta o
cameră subacvatică. Înregistrarea și interpretarea datelor au fost
efectuate cu ajutorul unui laptop atașat cu program special.
Aparatura folosită la investigare Imagine din timpul investigării video
Lucrări de reabilitare
Investigarea video
Operațiunile de curățare, spălare și denisipare ale colonelor forajelor s-au
executat prin liftare în sistemul aer–lift folosindu-se o pompă de tip Mamuth.
Spălarea și liftarea s-a realizat prin avansarea treptată cu sorbul pompei cu
oprire și liftare începând cu primul interval de filtru pâna în decantorul
coloanei de exploatare al forajului, pâna la limpezirea completă a apei
evacuată din foraj.
Deasemenea pentru curățarea pereților coloanelor și filtrelor de depunerea
turtei de colmataj s-a utilizat un sistem de perii utilizate pentru acestă
operațiune.
Lucrări de reabilitare
Denisiparea forajelor
•Lucrari de reabilitare.
Clorinarea forajelor
Clorinarea forajelor și eliminarea apei clorinate
S-a folosit un sistem de utilaje și
echipamente, compuse din:
-Electropompe submersibile și
motopompe (ZDS, DIVER, GRUNFOS).
-Contor de transmitere de date care a
permis afișarea debitului instantaneu
al forajului.
Măsurarea nivelului s-a realizat cu un
nivelmetru cu semnal acustic și vizual,
sistem compus din mini–divere, baro-
diver, unitate de citire date (USB) și
licență software (Office Diver).
Lucrari de reabilitare. Pompari experimentale
Pomparea continuă a forajului cu trei trepte de debite diferite,
crescătoare, a câte minim 2 ore fiecare treaptă de debit, pentru forajele
freatice și de 4 ore pentru forajele de adâncime.
Pe parcursul celor trei trepte de debit s-au efectuat măsuratori
sistematice automate de nivel si debit.
Pe baza datelor obținute în urma realizării celor trei trepte de pompare
s-au calculat parametrii hidrogeologici ai forajului după formulele
cunoscute.
Aparatură utilizată la monitorizarea forajelor.
Lucrari de reabilitare.
Teste la receptie
Reabilitarea forajelor
Recepția lucrărilor
Rezultate reabilitare foraje
Pietroșani F5
Au fost efectuate lucrări de reabilitare într-un număr de 71 de foraje și au
fost reabilitate corespunzător 60 de foraje care au fost propuse pentru
echipare cu senzori de nivel și temparatură apă.
S-au achiziționat și instalat senzori automați tip STS DL.WMS/GPRS/R
pentru monitorizarea nivelului și temperaturii apei în foraje și transmisie
GPRS.
Parametrii de funcționare:
-Frecvența de înregistrare: 2 măs./zi
-Frecvența de transmisie: 1/zi
-Autonomie baterie: minim 5 ani în
modul de funcționare actual
-Datele vor putea fi accesate direct pe
server prin intermediul internetului sau
local în rețeaua unităților A.N. Apele
Române prin intermediul aplicației
personalizate Hidrolog.
Echipament de monitorizare
Echipament de monitorizare
Instalare senzori
Au fost instalați de către reprezentanții firmei MDS Electric SRL,
București împreună cu personalul de specialitate din cadrul
Administratiilor Bazinale de Apă.
Băneasa Gostinu F3 Giurgiu F3
Pietrele F1
.
Figura 32. Colectarea automată a datelor cu privire la nivelul hidrostatic – piezometric şi temperatura apelor subterane
Echipament de monitorizare
Colectare senzori
• Acționată termic - motor Diesel tip
PERKINS 404D.22T, putere 44kw
(66HP),
• Autopurtată pe șenile,
• Echipată cu cap hidraulic rotativ cu
circulație directă, menghină dublă,
• Troliu acționat hidraulic,
• Dotată cu accesoriile aferente: pompă
aer–lift, tip mamuth 3 inx1 in, prajini
foraj diam. 54 mm, perii cu duze
diam. 200 mm, pompă circulație apă
limpede acționată hidraulic, debit 200
l/min, pres. 50 bar;
• Adâncimea de lucru a instalației:
până la max. 110 metri;
• Diametru de lucru maxim : 219 mm
• Diametru de lucru minim : 50 mm
MOTOCOMPRESOR MOBIL CU AER ȘI ŞURUB –
KAESER M50PE- ÎNSCRIS IN CIRCULAȚIE
• Tip KUBOTA
Diesel silențios (max. 108 dB)
• Putere: 30 kw (41 HP)
• Combustibil: motorina
• Răcire: apa
• Debit aer: 5 mc/min
• Presiune aer: 7 Bar
• Montat pe şasiu mobil
tractabil pe două roți cu
picior de susținere reglabil,
cârlig de remocare, sistem
de frânare.
Achiziție echipament intervenție la foraje
Echipamentul a fost dat spre exploatare Administrației Bazinale de Apă
Argeș-Vedea, pentru a efectua lucrări de reabilitare a forajelor de pe
corpurile de apă subterană aferente fluviului Dunărea.
Foraj F1 Malu
Achiziție echipament intervenție la foraje
Probe la recepție
• Implementarea unui sistem automatizat de monitorizare. În acest sens,
caracteristicile distinctive sunt următoarele:
-Un sistem comprehensiv de staţii automate de observaţie hidrologică, completate cu staţii
pluviometrice pentru a îmbunătăţi acurateţea şi viteza de prognozare;
- Comunicaţiile multi-modale, inclusiv cele prin satelit şi când este posibil, comunicaţii radio prin
propagare directă („LOS“) şi sistem GPRS care este mai fiabil pentru comunicarea de urgenţă şi
care necesită costuri de comunicare mai scăzute;
- Capabilităţi de modelare hidrologică care să acopere atât inundaţiile bruşte în bazine mici şi
medii, cât şi prognozarea cotelor apelor râurilor din bazinele mai mari, cuplate pe o platformă
comună de prognozare, pentru a facilita colectarea de date de la mai multe surse sistematice
date şi reprezentări ale unor date, având în acest fel posibilităţi multiple de procesare a
datelor;
-Interfaţa Danube WATER/WATMAN/DESWAT cu produse SIMIN şi alte surse de date, care utilizează
accesul la publicaţii prin intermediul unui portal, similar celor dezvoltate în cadrul Proiectului
Danube WATER.
• Proiecte de atragere a fondurilor necesare pentru întreţinerea
sistemului şi pentru amenajări suplimentare ar trebui să constituie o
prioritate pentru parteneriatul existent,
5.4. Recomandări suplimentare de dezvoltare
• Susţinerea, de către Lp-MMAP şi PP9-MAPM organizaţiei parteneră Danube
WATER
Un obiectiv primar al acestei relaţii de cooperare este acela de a stabili o abordare pe
termen lung în ceea ce priveşte transferul de tehnologie cu o atenţie deosebită
acordată consolidării instituţionale şi consolidării capacităţilor specialiştilor din
domeniul tehnic. Specialiştii din domeniul tehnic trebuie să aibă acces la cursuri
disponibile la locul de muncă, prin intermediul acestui parteneriat, în vederea
menţinerii la zi a acestei tehnologii care evoluează rapid. În plus, colaborarea cu o
organizaţie parteneră trebuie să promoveze inovaţii în ceea ce priveşte utilizarea
datelor generate de reţeaua de monitorizare a mediului, a reţelei hidrologice şi
reţelei de monitorizare a calităţii apei, în vederea susţinerii altor instituţii şi agenţii
cu atribuţii în domeniul administrării apelor.
• Participarea publicului şi conștientizare. Beneficiul final al Proiectului
WATER este definit de reacţia publică la mesajele de avertizare timpurie. Se
recomandă ca programele de educaţie şi de participare publică să fie planificate şi
finanţate ca o componentă integrală repetitivă a procesului de valorificare a WATER;
se recomandă atragerea de fonduri suplimentare în vederea continuării acestei
activităţi
5.4. Recomandări suplimentare de dezvoltare
• Studiul recomandă înfiinţarea unui Centru Naţional de Formare în
Domeniul Instrumentării şi Mentenanţei (NITMC). În acest fel, specialiştii în
domeniul tehnic vor fi instruiţi în toate domeniile de exploatare şi mentenanţă a instrumentelor
disponibile, asigurându-se astfel că proiectele strategice de monitorizare a resurselor de apă,
cum ar Danube WATER, DESWAT şi WATMAN, rămân operaţionale. Pe măsură ce sistemul de
monitorizare Danube WATER se consolidează la nivelul bazinului Dunării, trebuie înfiinţate
centre regionale de instrumentare (RIC) pentru a furniza sprijin în cadrul activităţilor de
întreţinere de calitate maximă a instrumentaţiei de primă linie de la nivelul Sistemelor de
Gospodarire a Apelor şi ale Administraţiei Bazinale de Apă din statele riverane Dunării. Acest
lucru va furniza un grad mai mare de încredere că sistemul de monitorizare şi de procesare a
datelor Danube WATER rămâne operaţional de-a lungul anilor.
5.4. Recomandări suplimentare de dezvoltare
Va multumim!