hidrauliČko modeliranje karakteristika vodotoka …

14
Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica 43 DOI: 10.5644/PI2015-161-03 HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA RIJEKE SPREČE I PRIOBALNOG PROSTORA NA DIONICI NIZVODNO OD UŠĆA JALE DO ENTITETSKE GRANICE ZA POPLAVNI VAL KOJI SE DOGODIO U MAJU 2014. GODINE Nedim Suljić Rudarsko-geološko-građevinski fakultet, Univerzitet u Tuzli Univerzitetska 2, Tuzla, Bosna i Hercegovina e-mail: [email protected] Omer Kovčić, Mahir Žigić JP za vodoprivrednu djelatnost „Spreča“, d. d. Tuzla, Aleja Alije Izetbegovića 29/VII, Tuzla, Bosna i Hercegovina e-mail: [email protected] Sažetak Ovim radom prikazat će se analiza poplavnog područja nastalog u maju 2014. godine, odnosno provedeno hidrauličko modeliranje propagacije po- plavnog vala rijeke Spreče od ušća Jale, nizvodno do entitetske granice (kod Doboja). Uski proticajni profili rijeke Spreče i njenih pritoka i mostovi nedo- voljne propusne moći nisu u mogućnosti propustiti maksimalne protoke bez izlijevanja iz korita. Proticajna količina koja je korištena za hidrauličko modeliranje usvojena je kao suma protoka Q 1/100 =350,0 m 3 /s rijeke Jale i obrađenog poplavnog vala na profilu brane Modrac koji se dogodio za vrijeme majskih poplava u 2014. godini. Rezultati proračuna dat će tačniju lokaciju poplavnih linija, pa i druge važ- ne informacije, kao i raspodjelu dubine vode u poplavljenom području. Pored toga, omogućava se sagledavanje opasnosti od poplava u postupci- ma planiranja, a i analiza opterećenosti (i stabilnosti) objekata u poplavnim područjima. Treba istaći da dobiveni rezultati imaju važnu ulogu kod prostornog plani- ranja kako lokalne zajednice tako i regije kroz koju protiče vodotok – rijeka Spreča. Ključne riječi: hidrauličko modeliranje, rijeka Spreča, poplavni val, digitalni model terena, HEC-GeoRAS, rizik od poplava.

Upload: others

Post on 29-Oct-2021

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica 43

DOI: 10.5644/PI2015-161-03

HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA RIJEKE SPREČE I PRIOBALNOG PROSTORA NA DIONICI NIZVODNO OD UŠĆA JALE DO ENTITETSKE GRANICE ZA POPLAVNI VAL KOJI SE DOGODIO U MAJU

2014. GODINE

Nedim SuljićRudarsko-geološko-građevinski fakultet, Univerzitet u Tuzli

Univerzitetska 2, Tuzla, Bosna i Hercegovina e-mail: [email protected]

Omer Kovčić, Mahir ŽigićJP za vodoprivrednu djelatnost „Spreča“, d. d. Tuzla,

Aleja Alije Izetbegovića 29/VII, Tuzla, Bosna i Hercegovina e-mail: [email protected]

SažetakOvim radom prikazat će se analiza poplavnog područja nastalog u maju

2014. godine, odnosno provedeno hidrauličko modeliranje propagacije po-plavnog vala rijeke Spreče od ušća Jale, nizvodno do entitetske granice (kod Doboja). Uski proticajni profili rijeke Spreče i njenih pritoka i mostovi nedo-voljne propusne moći nisu u mogućnosti propustiti maksimalne protoke bez izlijevanja iz korita.

Proticajna količina koja je korištena za hidrauličko modeliranje usvojena je kao suma protoka Q1/100=350,0 m3/s rijeke Jale i obrađenog poplavnog vala na profilu brane Modrac koji se dogodio za vrijeme majskih poplava u 2014. godini.

Rezultati proračuna dat će tačniju lokaciju poplavnih linija, pa i druge važ-ne informacije, kao i raspodjelu dubine vode u poplavljenom području.

Pored toga, omogućava se sagledavanje opasnosti od poplava u postupci-ma planiranja, a i analiza opterećenosti (i stabilnosti) objekata u poplavnim područjima.

Treba istaći da dobiveni rezultati imaju važnu ulogu kod prostornog plani-ranja kako lokalne zajednice tako i regije kroz koju protiče vodotok – rijeka Spreča.Ključne riječi: hidrauličko modeliranje, rijeka Spreča, poplavni val, digitalni model terena, HEC-GeoRAS, rizik od poplava.

Page 2: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

44 Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica

UvodUpotreba aplikacija zasnovanih na GIS (Geografski informacioni sistemi)

tehnologiji će uskoro postati neizostavna kako bi se ispunile brojne obaveze proizašle iz Evropskih direktiva, naročito Okvirne direktive o vodama i Di-rektive o procjeni i upravljanju poplavnim rizicima.

U radu je opisana primjena GIS tehnologije uz upotrebu softverskih alata (ArcGIS, HEC-GeoRAS i HEC-RAS) koja ima široku primjenu u riječnoj hidrotehnici, pri hidrauličkom modeliranju i određivanju mapa plavljenja vo-dotoka, a u našem slučaju rijeke Spreče.

Ovim radom je prikazano hidrauličko modeliranje rijeke Spreče od ušća Jale do entitetske granice (kod Doboja). Zbog neuređenog prirodnog korita ri-jeke Spreče i njenih pritoka, pri nailasku velikih voda (proticaji različitog ranga javljanja Q1/10=560 m3/s, Q1/20=670 m3/s, Q1/50=820 m3/s i Q1/100=950 m3/s1), plavljenjem su ugrožene radne zone II i III općine Gračanica, magistralni put M-4 Tuzla–Doboj (između Miričine i Donje Orahovice), poljoprivredene površine i objekti uz vodotok, kao i lokalne saobraćajnice. Uski proticajni profili rijeke Spreče i njenih pritoka i mostovi nedovoljne propusne moći nisu u mogućnosti propustiti gore navedene velike vode bez izlijevanja iz korita.

Na osnovu obrađenog poplavnog vala na profilu brane Modrac iz maja 2014. godine i proticaja Q1/100=350,0 m3/s rijeke Jale usvojena je proticajna količina (Q=1300,00 m3/s2) koja je ujedno i korištena za hidraulički proračun.

Digitalni model terena (DMT) poplavnog područja rijeke SprečeDTM (engl. Digital Terrain Model) je statistička prezentacija kontinuirane

površine terena pomoću velikog broja odabranih tačaka s poznatim X, Y i Z koordinatama u nadređenom koordinatnom sistemu – prva definicija DTMa (Miller & LaFlamme 1958).

Za potrebe hidrauličkog modeliranja rijeke Spreče se kao izuzetno kori-stan pokazao programski alat HEC-GeoRAS, o kome će biti riječi u nastavku. HEC-GeoRas za izradu DTMa upotrebljava mrežu nepravilnih trouglova TIN (engl. Triangular Irregular Networks). TIN ima nekoliko očitih prednosti u poređenju s rasterskim DMT. Razmatrano područje se opisuje mrežom za-tvorenih trouglova koji se dodiruju i mogu se razlikovati po obliku i veličini. 1 Idejni projekat uređenja rijeke Spreče od entitetske granice do općine Lukavac, urađen od strane JP „SPREČA“ d. d. Tuzla, februar 2015. godine2 Usvojeni proticaj približno odgovara proticajnoj količini koja je dobivena izradom hidro-loškog modela sliva rijeke Bosne – „Analiza poplavnega dogodka maja 2014 v Bosni in Hercegovini za porečje reke Bosne“, urađen od strane predstavnika Univerziteta u Ljubljani, Fakultet za građevinarstvo i geodeziju, oktobar 2014. godine.

Page 3: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica 45

Zato je moguće iz raspoloživih tačaka visinskih vrijednosti napraviti mrežu mnogo brže nego pomoću odgovarajućih mrežnih interpolacija. TINov oblik je također pogodniji za pohranjivanje podataka o crtama promjene nagiba (npr. stranice korita, nasipi i sl.), o visinskim tačkama, dobro opisuje verti-kalne strukture i sl. S druge strane, većina DMTa, napravljenih na osnovu po-dataka dobivenih različitim tehnologijama, zadovoljavajuće je tačna za opći prikaz terena.

Preciznost određivanja širine plavljenja vodotoka umnogome je ovisna o rezoluciji digitalnog modela terena (DMT), i to posebno na ravničarskim predjelima, kakvo je i Sprečko polje. Pošto su procesi plavljenja višedimen-zionalni, GIS alati imaju sve važniju ulogu. Prednost upotrebe GISa na po-dručju praćenja i djelovanja u slučaju prirodnih nesreća nije samo u boljem predstavljanju događaja, nego i u preventivnom ponašanju, pa i naknadnom analiziranju mogućih scenarija događanja i ocjeni (potencijalne) štete nastale zbog poplava.

Za precizniju ocjenu opasnosti od poplava i za preciznije hidrauličke pro-račune, od ključnog su značaja ulazni podaci, o čemu će biti riječi u nastavku.

Slika 1. Digitalni model terena rijeke Spreče od entitetske granice, uzvodno do općine Lukavac

Figure 1. The digital terrain model of Spreča River from entity border upstream to settlement Lukavac

Za izradu DMTa nekog područja, trenutno najsavremenija je metoda ba-timetrijskog snimanja LIght Detection And Ranging (LIDAR) koja omogu-ćava prikupljanje visinskih podataka terena velike gustoće i tačnosti. Ova metoda se na našim područjima još uvijek nedovoljno primjenjuje, najviše zbog ekonomskog faktora.

Page 4: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

46 Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica

Metodika izrade DMTa korita i inundacijePored poprečnih profila, za izradu DMTa neophodni su bili i dodatni ula-

zni podaci. Tu se prije svega misli na liniju matice korita (engl. Stream center-line), koja proizlazi iz snimljenih poprečnih profila (najdublja tačka profila). Na osnovu snimljenih profila korita i visinskih tačaka tih profila, interpolaci-jom se dobio TIN korita. Prilikom interpolacije poprečnih profila neophodno je bilo korigovanje (približavanje linije stvarnom toku rijeke) tako dobijenih novih poprečnih profila, korištenjem orto-foto snimaka.

Cjelovit DMT je urađen spajanjem postojećeg, poboljšanog DMTa u zoni indundacija i DMTa minor korita koji je urađen na osnovu tačaka geodetski snimljenih poprečnih profila u korita. Snimljene tačke poprečnih profila iznad nivoa minor korita prilikom uvezivanja dva DMTa poslužile su kvalitetnijem spajanju tačaka različite rezolucije, a ujedno i kao kontrola tačnosti postoje-ćeg DMTa.

DMT poplavnog područja rijeke Spreče izrađen je na osnovu tačaka s vertikalne predstave katastarskih planova odgovarajućeg mjerila (1:1000 i 1:2500), kao i geodetski dodatno snimljenih tačaka i objekata (nasipi, uzviše-nja, ceste, pruge) na području indundacije. Također, za izradu DMRa minor korita rijeke Spreče urađeno je i geodetsko snimanje poprečnih profila na definisanim rastojanjima (cca 200-300 m), a prostor korita vodotoka između snimljenih profila popunjen je interpoliranim profilima, poboljšanim geodet-skim snimljenim tačkama u koritu, tako da su se na cijelom razmatranom području dobili poprečni profili minimalne razdaljine 15-20 metara.

Iz ovih podataka je formiran GRID odgovarajuće rezolucije. Rezolucija novog, poboljšanog modela je manja od 5 metara, s obzirom na to da je po-trebna visinska tačnost za hidrauličku analizu DMTa u obimu 1-5 metara.

Programski alati za hidrauličko modeliranjeU više od 50 godina razvijeno je puno metoda i mogućnosti primjene pro-

gramskih alata za hidrauličko modeliranje. GIS se od svojih početaka, kada je imao ulogu pomagala za obradu velikih količina podataka, razvio u znanost za sebe (Goodchild, 2003). Godine 1982. pojavila se na tržištu prva verzija softvera ARC/INFO, a višegodišnje iskustvo Instituta za istraživanje okoliš-nih sistema – ESRIja (Environmental Systems Research Institute) iskorište-no je za nadogradnju sistema, što je doprinijelo povećanju broja korisnika

Page 5: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica 47

softvera ArcView GIS. Godine 2001. pojavila se nova verzija GIS softve-ra – ArcGIS Desktop, a danas je njegova aktuelna verzija ArcGIS 10.3. Za hidrauličko modeliranje izuzetno dobro se pokazao programski paket ESRI ArcGIS s proširenjem (engl. extension) HEC-GeoRAS (HEC – Hydrologic Engineering Center, USA, US Army Corps of Engineers), koji omogućava pripremu geometrijskih podataka za hidrauličko modeliranje te za prikaz re-zultata na kartama. Ovo omogućuje precizniju hidrauličku analizu visoko-vodnih uslova u priobalnom području, koji kao cjeloviti alat povezuje GIS i hidrauličke modele stalnog i promjenjivog toka. Proračuni se tako baziraju na digitalnom modelu terena (DMT) velike preciznosti. Obradu geometrije vodotoka i priobalnog područja umnogome olakšava već spomenuto prošire-nje (ekstenzija) programa HEC-GeoRAS za programsku opremu ArcGIS. Taj programski dodatak ujedno omogućava i to da se iz DMT i digitalnog orto-foto snimka dobiju i druge karakteristike poplavnih površina (npr. hrapavost zbog vegetacije). Tako dobivene, umnogome bolje informacije o topografiji, omogućavaju tačniju hidrauličku analizu i veću rezoluciju kod određivanja izračunatih poplavnih linija.

Za izračun poplavnih linija u širokoj upotrebi je poznati hidraulički pro-gram – model HEC-RAS (HEC – Hydrologic Engineering Center, USA, US Army Corps of Engineers), koji omogućava računanje jednodimenzionalnog (1D) stacionarnog i nestacionarnog tečenja u otvorenim vodotocima. Ulazni podaci koji su potrebni za kreiranje hidrauličkog modela su opis geometrije riječnog korita i priobalnog prostora do definiranja tačaka pojedinih poprečnih profila u lokalnim koordinatnim sistemima, određivanje koeficijenata hrapa-vosti korita i ostalih parametara koji bi mogli uticati na hidrauličke veličine u vodotoku. Za razliku od HEC-RASa, HEC-Geo RAS omogućava automatsko kreiranje ulaznih podataka o geometriji korita na osnovu pripremljenog TINa.

Kad je DMT napravljen i TIN model pripremljen, pomoću proširenja HEC-GeoRAS u programu ArcGIS se pripremaju datoteke s tačnijim geo-metrijskim podacima šireg prostora. Po potrebi se geometrija pripremljena u programu HEC-RAS može dopuniti i pojedinostima, kao što su objekti ili druge hidrotehničke građevine. Na slici 2 prikazana je geometrija rijeke Spre-če u HEC-RASu koja je eksportovana iz sofverskog paketa ArcGIS pomoću alata HEC-GeoRas, dok je na slici 3 prikazan rezultat proračuna, odnosno trodimenzionalni pregled rezultata proračuna slobodnog nivoa rijeke Spreče. Ukupna dužina predmetne dionice iznosi cca L=48,0 kilometara.

Page 6: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

48 Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica

Slika 2. Geometrija rijeke Spreče u HEC-RASu Figure 2. Geometry of Spreča River in HEC-RAS

Slika 3. Trodimenzionalni pregled rezultata proračuna slobodnog nivoa rijeke Spreče

Figure 3. Three-dimensional result display of W. S. Elevation of Spreča River

Rad s HEC-GeoRASomHidraulički proračun i preliminarne analize se rade u HEC-RASu, a ka-

snije ih prebacujemo u HEC-GeoRAS. To omogućuje mapiranje poplavnih područja i prikaz poplave u 3D obliku, ali nam također omogućuje crtanje mreže izobata (linije koje povezuju mjesta jednake dubine vode) i izotaha (linije jednakih brzina). Predmetni hidraulički model urađen je kao jednodi-menzionalni model (1D), a proračun je sproveden stacionarnim tečenjem za gore već navedeni proticaj.

Page 7: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica 49

Linije nivoa vode i podaci o brzini vode koji se izračunavaju u HEC-RASu prikazuju se u HEC-GeoRASu, što nam daje mogućnost za izradu karata opasno-sti od poplava, predviđanje tečenja poplavnih valova, pravodobno upozoravanje stanovništva i procjenu štete, za različite karakteristične maksimalne protoke.

HEC-GeoRAS je skup alata ArcGIS proširenja programa (Add-on), koji se uvijek koristi u kombinaciji s 3D Analyst i Spatial Analyst, kojim na osnovi DTMa formiramo ulaznu datoteku za HEC-RAS.

Dok 3D Analyst omogućava interpolaciju podataka digitalnog modela, pomoću ArcGIS ekstenzije Spatial Analyst lako možemo prikazati rezultate dubine i brzine vode u modelu.

Na slici 4 prikazana je shema postupka kreiranja mape plavljenja za odre-đenu poplavu korištenjem softvera ArcGIS, HEC-GeoRAS i HEC-RAS.

Slika 4. Shema postupka kreiranja mape plavljenja za određenu poplavu Figure 4. Scheme of the procedure of creating map flooding for a particular flood

Page 8: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

50 Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica

Prikaz rezultata s programskim alatom HEC-GeoRASPo završetku hidrauličke simulacije prenosimo proračunatu površinu plav-

ljenja nazad u HEC-GeoRAS, gdje vršimo mapiranje obima plavljenja za određeni događaj, odnosno protoke različitog ranga javljanja. Osim potoplje-nih područja dobivenih u okviru HEC-GeoRAS, također se prikazuje raspo-djela dubine vode. Za prikaz poligona vodne površine potrebna je pretvorba u TIN. Ovaj proces se obavlja interpolacijom dubina između poprečnih profi-la. Nagib površine poligona između profila predstavlja pad vodnog ogledala. Budući da se izrada geometrija radi pomoću programskog alata HEC-Geo-RAS, poligoni su već postavljeni u prostoru. Važno je istaknuti da se poligoni koji nisu geopozicionirani ne mogu prenijeti na GIS. Različite dubine vode su prikazane u različitim nijansama boja (Slika 5 i 6).

Slika 5. Prikaz širine poplavnog područja i dubine vode za razmatrano područje rijeke Spreče

Figure 5. Display of floodplain and water depth in the consideration area of Spreča River

Slika 6. Dio poplavnog područja i dubine vode za razmatrano područje rijeke Spreče Figure 6. Part of the floodplain and water depth in the consideration area of Spreča River

Page 9: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica 51

Proticajna količina koje je poslužila za hidrauličko modeliranje usvojena je kao suma maksimalnih proticaja rijeke Jale i obrađenog poplavnog vala na profilu brane Modrac koji su nastali za vrijeme majskih poplava u 2014. godini (Q=1300,00 m3/s). Na slici 5 je prikazano stanje (poplavno područje) za poplavni val koji se dogodio u maju 2014. godine, za predmetnu dionicu rijeke Spreča.

U samom koritu rijeke su tamnije nijanse plave boje, što pokazuje veću dubinu vode (Slika 6).

Dalji koraci za izradu plana upravljanja rizicima od poplavaOsnovni koraci u provedbi Direktive o procjeni i upravljanju rizicima

od poplava (11) (Slika 7) ukazuju na opredjeljenje da se uvođenje koncepta upravljanja poplavnim rizicima u sektoru voda provodi postupno te da, nakon uvođenja, planiranje aktivnosti vezanih uz smanjenje poplavnih rizika postaje proces koji se obavlja u redovitim planskim ciklusima od šest godina.

Slika 7. Koraci u provedbi Direktive o procjeni i upravljanju rizicima od poplava (9) Figure 7. The steps in the implementation of the Directive on the assessment and

management of flood risks (9)

Page 10: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

52 Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica

Preliminarna procjena rizika od poplava u Bosni i Hercegovini treba obu-hvatiti analizu raspoloživih podataka o karakteristikama i štetnim posljedica-ma poplava iz prošlosti, kao i procjenu mogućih štetnih posljedica poplava koje se mogu javiti u budućnosti, uz korištenje podataka o topografiji, hidro-grafiji, načinu korištenja zemljišta, naseljenim mjestima, granicama vodnih područja, melioracionih područja i slivova, administrativnim granicama.

Direktivom o poplavama (11) definisana su tri cilja i to:1. Izrada Preliminarne procjene rizika od poplava – PPRP, u kojoj se odre-

đuju oblasti u kojima postoje ili se mogu pojaviti značajni rizici od poplava (u daljem tekstu: oblasti značajnog rizika od poplava – OZRP);

2. Izrada karata plavnih zona, tj. karata ugroženosti i karata rizika od po-plava za identifikovane OZRP;

3. Izrada planova upravljanja rizicima od poplava na nivou vodnih pod-ručja, za identifikovane OZRP.

Preliminarna procjena rizika od poplava (član 4(2) Direktive o poplava-ma) zasniva se na raspoloživim ili lako dostupnim informacijama, a treba da sadrži bar sljedeće:

a) karte vodnog područja pogodne razmjere, s granicama riječnih slivova i podslivova, prikazom topografije i načina korištenja zemljišta;

b) opis historijskih poplava koje su imale značajne štetne uticaje na ljud-sko zdravlje, životnu sredinu, kulturno naslijeđe i privrednu aktivnost, uključujući dosezanje, pravce tečenja i procjenu štetnih uticaja koje su proizvele, ukoliko još uvijek postoji mogućnost pojave sličnih događaja u budućnosti;

c) opis značajnih historijskih poplava za koje se u sličnim budućim doga-đajima mogu očekivati značajne štetne posljedice;

kao i, u zavisnosti od specifičnih potreba država članica:d) procjenu mogućih štetnih posljedica budućih poplava na ljudsko zdrav-

lje, životnu sredinu, kulturno naslijeđe i privrednu aktivnost, uzimajući u obzir što više činjenica kao što su topografija, položaj vodotoka i njihove opće hidrološke i geomorfološke karakteristike s plavnim po-dručjima kao prirodnim retenzijama, efikasnost izgrađenih objekata za zaštitu od poplava, položaj naseljenih oblasti, područja privrednih ak-tivnosti i dugoročni razvoj, uključujući uticaje klimatskih promjena na pojavu poplava.

Kriterije za identifikaciju OZRP definiše svaka država članica u zavisnosti od svojih potreba i mogućnosti. Rizik od poplava u identifikovanim područ-jima je neophodno detaljnije razmotriti u sljedećem koraku implementacije

Page 11: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica 53

Direktive (na osnovu karata ugroženosti i rizika od poplava), a zatim pripre-miti Plan upravljanja rizicima od poplava.

Od posebne je važnosti da se odrede slivovi i podslivovi u kojima ne po-stoji potencijalno značajan rizik od poplava, jer se na njima u ovom ciklusu upravljanja neće preduzimati dalje mjere u smislu Direktive o poplavama.

ZaključciSvrha rada je bila prikaz upotrebe GIS alata za pripremu geometrijskih

podataka za hidrauličko modeliranje. Cjelovit DMT je urađen spajanjem postojećeg, poboljšanog DMTa u zoni

indundacija i DMTa minor korita koji je urađen na osnovu tačaka geodetski snimljenih poprečnih profila u korita. Snimljene tačke poprečnih profila iznad nivoa minor korita prilikom uvezivanja dva DMTa poslužile su kvalitetnom spajanju tačaka različite rezolucije, a ujedno i kao kontrola tačnosti postoje-ćeg DMTa.

DMT u inundacionom području (poplavno područje rijeke Spreče) je izra-đen, dopunjen i poboljšan dodatnim digitaliziranim/vektoriziranim kotama, izohipsama i drugim raspoloživim podacima na osnovu katastarskih planova odgovarajućeg mjerila (1:1000 i 1:2500). Na terenu su geodetski snimljene dodatne tačke i linijski objekti (nasipi, ceste, pruge, uzvišenja) u području inundacije. Iz ovih podataka je formiran GRID odgovarajuće rezolucije. Re-zolucija novog, poboljšanog modela je manja od 5 metara, s obzirom na to da je potrebna visinska tačnost za hidrauličku analizu DMTa u obimu 1-5 metara.

Analiza mogućeg uključivanja GIS alata u proces pripreme geometrijske podloge za hidrauličko modeliranje pokazala je da tačnost takve analize ovisi prvenstveno o preciznosti digitalnih modela terena. Pokazalo se da čak i male promjene u topografiji utiču na rezultate hidrauličkog proračuna za vodotok. Rezultati proračuna pri korištenju GIS alata za pripremu geometrije vodoto-ka daju tačniju lokaciju poplavnih linija, pa i druge važne informacije, kao npr. brzinu i raspodjelu dubine vode u poplavljenom području (hidrostatički i dinamički pritisak na objekte). Rezultati hidrauličkog modeliranja omoguća-vaju sagledavanje opasnosti od poplava u postupcima planiranja, ocjenjivanje pozitivnih efekata protiv poplavnih mjera, analizu opterećenosti objekata (i stabilnosti) u poplavnim područjima, odnosno mogućnost za izradu karata rizika od poplava te pravodobno upozoravanje stanovništva i procjenu štete, koji bi se odvijali u slučaju povećanja nivoa vode.

Page 12: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

54 Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica

Treba istaći da dobiveni rezultati imaju važnu ulogu kod prostornog plani-ranja kako lokalne zajednice tako i regije kroz koju protiče vodotok – rijeka Spreča.

Literatura(1) Kupusović, T., Vučijak, B., Kovčić, O. 2015. „Akumulacija Modrac i njeno funkcioniranje

tijekom poplave u svibnju 2014. godine“, Hrvatske vode, br. 91, 19-28.(28) Rak, G. 2006. Uporaba prostorskih podatkov v analizi, hidravličnih lastnosti vodotokov,

Univerza v Ljubljani Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo.(29) Gosar, L., Rak, G., Steinman, F., Banovec, P. 2007. „Upotreba LIDAR podataka za

izračune poplavnog područja“, Voda i mi, br. 55, 8-19.(30) Jovanović, M., Todorović, A., Rodić, M. 2009. „Kartiranje rizika od poplava“,

Vodoprivreda, vol. 41, br. 1-3, 31-45.(31) US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center: HEC-GeoRas GIS Tools

for Support of HEC-RAS using ArcGIS, February 2011.(32) Jovanović, V., Đurđev, B., Srdić, Z., Stankov, U. 2012. Geografski informacioni sistemi,

Univerzitet u Novom Sadu.(33) Mujić, F. 2013. „Izrada mapa opasnosti od poplava primjenom GIS sistema“, Voda i mi,

br. 83, 45-47.(34) Grizelj Šimić, V. 2014. „GIS i njegova primjena u hidrologiji i suvremenom

vodnogospodarskom planiranju“, Hrvatske vode, br. 22, 119-130.(35) „Prethodna procjena rizika od poplava“, Hrvatske vode, siječanj 2013. godine.(36) Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, 2014. HYPERLINK

“http://www3.fgg.uni-lj.si/”Analiza poplavnega dogodka maja 2014 v Bosni in Hercegovini za porečje reke Bosne, Ljubljana.

(37) Direktiva 2007/60/ez Europskoga parlamenta i vijeća od 23. oktobra 2007. o procjeni i upravljanju poplavnim rizicima.

HYDRAULIC CHARACTERISTICS MODELING OF THE RIVER SPRECA AND ITS COASTAL AREAS AT THE

SECTION DOWNSTREAM OF THE CONFLUENCE OF THE RIVER JALA TO ENTITY BORDER FOR THE FLOOD WAVE

THAT TOOK PLACE IN MAY 2014

Summary

This paper will show analysis of floodplain which happened in May of 2014 and carried out hydraulic modeling of flood wave propagation of the Spreča River from the mouth of Jala river to the entity border (near city of Doboj). Narrow profiles of Spreča River and its tributaries and bridges with insufficient bandwidth are not able to pass the corresponding high water

Page 13: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …

Upravljanje rizicima od poplava i ublažavanje njihovih štetnih posljedica 55

without spilling its banks. Flow that was used for hydraulic modeling was adopted as the sum of the maximum flow of Jala River Q1/100=350.0 m3/s and calculated flood wave on the Modrac dam profile occurred during the May floods in 2014. The calculation results provided a more accurate location of the flood line, and other important information, such as the distribution of the depth of water in flooded areas. Results of hydraulic modeling provide identification of the flood hazards in the process of planning, evaluation of the positive effects of flood protection measures, and an analysis of the workload of objects (and stability) in floodplains. It should be noted that the results play an important role in spatial planning to the local community and the region through which flows a watercourse – the Spreča River.Key words: hydraulic modeling, Spreča River, flood wave, digital terrain model, HEC Geo-RAS, flood risk.

Page 14: HIDRAULIČKO MODELIRANJE KARAKTERISTIKA VODOTOKA …