Проект PREPARED EU В.Ф.Попович, с.н.с. КНИЦ ИГиМ НААН 17 ноября 2011, Симферополь

Проект
PREPARED EU
В.Ф.Попович, с.н.с. КНИЦ ИГиМ НААН
17 ноября 2011, Симферополь
Изменения климата
2
Подготовка систем питьевого водоснабжения
и канализации к изменениям климата
Проект ЕС 2010-2013
Проект PREPARED - это 4-х летний
проект, который работает с рядом
коммунальных
предприятий
городов Европы и всего мира для
разработки стратегии подготовки к
потенциальным
проблемам
в
секторе
водоснабжения
и
санитарии, связанным с изменением
климата.
Данный
проект
финансируется
Европейской
Комиссией в рамках 7 Рамочной
Программы “Экология”.
3
№ участника
1 (координатор)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
Название организации
KWR Water b.v.
DHI
SINTEF
Kompetenzzentrum Wasser gGmbH
Institut National des Sciences Appliquées
International Water Association
University of Exeter
University of Bradford
Cetaqua Water Technology Center
Iride Acqua Gas SpA
Tubitak Marmara Research Center
The Institute for Ecology of Industrial Areas
Laboratorio Nacional de Engenharia Civil
University of Innsbruck
Crimean Scientific and Research Centre
NIVUS
S::can Messtechnik
Krüger A/S
Aquateam Norwegian Water Technology Centre
IWW Rheinisch-Westfaelisches Institut
Clavequeram de Barcelona
Berliner Wasserbetriebe
Municipality of Eindhoven
Mediterranea delle Acque S.p.a.
Istanbu Water and Sewerage Administration
Utility of city of Gliwice
EPAL, Empresa Portuguesa das Aquas Livers, SA
Water Department of Greater Lyon
Municipality of Oslo Water and Sewerage works
Simferopol Drinking Water Supply and sewerage Company
Aarhus Water and Wastewater
DWR Cymru Welsh Water
Seattle Public Utilities
Melbourne Water Corporation
Monash University
Аббревиатура
KWR
DHI
SINTEF
KWB
INSA
IWA
UNEXE
UNBRAD
Cetaqua
Iride
Tubitak
IETU
LNEC
UNINNS
CSRC
NIVUS
SCAN
Kruger
Aquateam
IWW
Barcelona
Berlin
Eindhoven
Genoa
Istanbul
Gliwice
Lisbon
Lyon
Oslo
Simferopol
Aarhus
DCWW
Seattle
Melbourne
Monash
Страна
Нидерланды
Дания
Норвегия
Германия
Франция
Нидерланды
Англия
Англия
Испания
Италия
Турция
Польша
Португалия
Австрия
Украина
Германия
Австрия
Дания
Норвегия
Германия
Испания
Германия
Нидерланды
Италия
Турция
Польша
Португалия
Франция
Норвегия
Украина
Дания
Англия
США
Австралия
Австралия
4
 Пилот объект – ППВКХ г. Симферополя и все объекты городского
водного цикла
 Основная задача КНИЦ ИГиМ НААН – координация разработки GIS
приложений, направленных на решение задач, связанных с изменением
климата, а также поддержка апробации/адаптации технологических
задач
5
Основные воздействия изменений
климата, рассматриваемые в проекте
 Повышение температуры воздуха
 Увеличение или уменьшение количества осадков
 Увеличение интенсивности осадков
 Увеличение продолжительности засух
 Увеличение средней и максимальной скорости ветра
 Повышение уровня моря
6
Основная задача проекта

Основной задачей проекта является разработка технологии адаптации
систем питьевого водоснабжения и санитарии городов к изменениям
климата, основанная на оценке и управлении рисками.
В связи с
региональной изменчивостью и серьезностью изменений климата
большинство мер адаптации будет проводится на национальном,
региональном или местном уровне в контексте экологических, социальных
и экономических перспектив.

За нашим научно-исследовательским центром в проекте закреплена
задача, связанная с использованием ГИС для оценки изменений климата, и
по окончании проекта будет разработана и внедрена система принятия
решений по управлению ограниченными водными ресурсами на примере
г. Симферополь.

PREPARED нацелен на проблемы, связанные с управлением водными
ресурсами, сточными водам и ливневыми осадкам, вызванными
изменением климата, как в количественном, так и качественном плане.
Проект будет содействовать развитию базы знаний касающейся сектора
водоснабжения и санитарии и способствовать интеграции стратегий
адаптации в политику ЕС.
7
Разделы проекта
8
1. Альянс городов/коммунальных предприятий – Проверка и демонстрация
решений проекта, связанных с изменениями климата
Задача 1.1 Поддержка альянса/форума PREPARED
Задача 1.2 Демонстрационный блок “Адаптация к условиям дефицита водных ресурсов и
изменению их качества”
Задача 1.3 Демонстрационный блок “Адаптация к выпадению экстремально
обильных осадков“
Задача 1.4 Демонстрационный блок “Интегральный подход в адаптации к изменениям
климата”
9
2. Оценка и управление рисками
Изменения климата будут оказывать воздействие на систему питьевого водоснабжения и санитарии, создавая
дополнительные риски (угрозы) для общества (включая здоровье), окружающей среды и экономики. Оценка и
управление рисками являются важным этапом в системе принятия решений для экономически эффективной
адаптации.
Задача 2.2 База данных оценки рисков для водного цикла
Изменения климата могут отрицательно воздействовать на водный цикл краткосрочно (экстремальное количество
осадков, засуха), долгосрочно (возрастание температуры) и косвенно ( нехватка электроэнергии из-за наводнения и
др.). Задача WP 2.2 - ответить на вопросы, ‘Что может произойти?’ ‘Какова вероятность этого?’ и ‘Какие будут
последствия?’, включая :
2.2.3 (SINTEF, LNEC, KWR, IETU, Tubitak, КНИЦ)
Выявление и описание потенциальных отрицательных воздействий на водный цикл, их частоты и величины. 2.2.5
(LNEC, SINTEF, KWR, КНИЦ)
Суммирование опыта с учетом апробации в городах в WA1.4 (Эйндховен, Осло, Лиссабон и Симферополь).
Окончательный вариант будет включать результаты апробации, а в дальнейшем БД будет модифицироваться,
например, с учетом возможных новых (не учтенных) воздействий изменения климата.
Задача 2.5 Инструменты и приложения ГИС
Идентификация и развитие ГИС приложений, которые будут применяться при оценке и управлении рисками,
вызванными изменениями климата, а также при обмене информацией заинтересованными сторонами.
2.5.1: (КНИЦ) Изучение современного состояния и краткий обзор приложений ГИС, которые были, или могут
использоваться для
2.5.3: (Iride, КНИЦ, KWR)
Разработка/адаптация приложений ГИС для рисков, вызванных изменением климата в городском водном цикле
(картирование “горячих точек” возможного роста болезнетворных микроорганизмов в подаваемой питьевой воде.;
риск наводнения; поддержка решение в регионах нехватки водных ресурсов.
Демонстрация в Эйндховене WP1.4, Симферополе, Лиссабоне, Генуе и Осло.
2.5.4: (КНИЦ) Интеграция этих приложений в инструментарий ГИС.
10
Задача 2.2 База данных оценки
рисков для водного цикла
Задача 2.5 Инструменты
и приложения ГИС
11
3. Инструментарий для мониторинга и моделирования в режиме реального времени
Характеристика реальной ситуации с учетом процессов продолжающейся урбанизации и возрастающих
требований к уровню эксплуатации городских водных систем является задачей этого направления.
Разработки будут дополнительным вкладом в технологические возможности улучшения традиционных методов ,
использующихся в системах питьевого водоснабжения и санитарии, включая использование новых сенсоров и
моделей.
Задача 3.4 Улучшенный мониторинг осадков
Нахождение как пространственных, так и временных решений в вопросах измерения количества осадков,
влияющее на работу городских дренажных систем, и таким образом развитие методов усовершенствованного
контроля количества осадков, которые будут использоваться в WA4 и демонстрироваться в WA1.
3.4.1: Оценка существующих методов и качества непрямого контроля осадков
Будут оценены существующие методологии для непрямого контроля осадков (представимость и качество), в том
числе методы для осуществления выборки и анализа, виды сенсоров, программное обеспечение управления
данными, и т.п. (DHI, INSA, Iride, IETU, КНИЦ, UNINNS)
3.4.2: Предложение и изучение возможности применения новых методов для пространственного контроля
осадков – Разработка и оценка новых методов мониторинга представимости и качества оценки осадков, в том
числе он-лайн измерение в сети приборов и каскадирование точек калибровки к полной сети. (DHI, UNINNS,
КНИЦ)
3.4.5: Разработка технических рекомендаций адаптированных к различным задачам контроля осадков
Будут разработаны технические рекомендации по усовершенствованию пространственного контроля осадков.
Рекомендации будут включать вопросы по пространственному распределению датчиков, частоте сбора данных и
классификационные требования (DHI, INSA, Iride, IETU, КНИЦ, UNINNS).
12
3. Инструментарий для мониторинга и моделирования в режиме реального времени
13
4. Интегральный мониторинг и управление системами
Задача 4.1 Интегральные системы мониторинга
Существующая открытая конфигурируемая система мониторинга реального времени, включающая различные виды
методов/передачи получения данных реального времени, проверки, хранения, накопления, визуализации и автоматизации
отчетности доступна для участников проекта PREPARED в качестве общей рабочей платформы.
Важным является то, что система для развития пилотных проектов должна быть такой, чтобы ее интеграция
осуществлялась без потребности замены любой из существующих мониторинговых систем, системы SCADA, и т.п., в
городах/коммунальных предприятиях – обеспечивая безопасность и сокращение затрат времени на развитие, фокусируясь
на задачах проекта, а не на основные потребности объединенной системы контроля.
4.1.2 Усовершенствованная интегрированная система мониторинга в реальном времени включает наряду с другими
возможностями управления данными также инструмент моделирования, который будут использовать партнеры в для
разработки образцов моделей программного обеспечения, например: разработать и апробировать новые методы оценки
данных, разработать и проверить современные методы классификации в реальном времени косвенных измерений
величины осадков (INSA, DHI, КНИЦ)
Задача 4.3 Система поддержки принятия решений и раннего предупреждения для источников и
приемников воды
Ожидаемое увеличение частоты возникновения и тяжести экстремальных событий будет приводить к необходимости
изменения принципов распределения ресурсов и регулирующих воздействий (улучшение существующих технологий
измерения/контроля и прогноза, объединении их с новыми инновационными подходами мониторинга и моделирования
для использования в системах поддержки принятия решений)
4.3.1 Развитие и использование спецификации инструментария для системы балансового учета для водоисточников. Эта
динамическая балансовая система должна обновляться (как минимум ежедневно) с использованием существующих и
усовершенствованных технологий контроля и моделирования – в том числе контроля осадков, совместно с
моделированием осадков/инфильтрации. (Iride, DHI, КНИЦ, CetAqua)
4.3.2 .Разработка системы приоритетов для источников воды (количество и качество). Идентификация
используемых/возможных инструментов, предоставляющих приоритеты, вкл. вариацию стоимости в соответствии с
пригодностью (Iride, КНИЦ, CetAqua)
14
5. Планирование для адаптивных систем водоснабжения и санитарии
Задача 5.1 Интегральное управление водными ресурсами и оценка новых возможных источников водных
ресурсов
Изменения в характере осадков, приводящие к изменению стока рек и качества воды в них, или к засухе, становятся
все более частыми. Это может существенно сказаться на наличии водных ресурсов в будущем, приводя к более
высокому уровню сложности в планировании их использования. Эффективное планирование будет требовать
интегральных моделей управления, которые помогут решать сложные проблемы, возникающие в результате влияния
изменения климата на ресурсы, и изменение использования воды (демография, экономика, технология). Модели и
интегральные системы принятия решений (DSS) для планируемых целей будут развиваться в сотрудничестве с
городами участниками проекта.
Результаты исследования по альтернативным водным ресурсам будут продемонстрированы в Барселоне и Стамбуле.
5.1.3 Разработка двух программных систем обеспечения принятия решений (DSS) для целей планирования для
регионов с нехваткой водных ресурсов (будет в основном касаться долгосрочного интегрального планирования
использования водных ресурсов ) и для городского-полузакрытого водного цикла (будет основана на моделировании
притока для частично закрытых водных циклов, где сезонное варьирование наличия поверхностных вод и доля
стоков очистных сооружений будет влиять на исходное качество воды).
Средства поддержки принятия решений дадут возможность коммунальным предприятиям и регуляторным
организациям определять сценарии водоотбора для оптимального использования существующих водных ресурсов без
дополнительных технических мероприятий. (Cetaqua, KWB, КНИЦ)
Задача 5.5 Адаптация эксплуатации и технического обслуживания
Конечная задача этого рабочего пакета – разработать стандартные процедуры для обеспечения регулярной работы и
обслуживания систем водоснабжения и канализации, которые дадут возможность коммунальным системам и городам
справляться с внезапными изменениями, вызванными переменой климата.
5.5.1 Изучение современного уровня технологий эксплуатации, заключающееся в необходимости изменить практику
выполнения требований, вызванных быстрыми изменениями расхода и качества (включая распределительные сети и
очистные сооружения, а также взаимодействие между ними) (SINTEF, Aquateam, КНИЦ, IETU, Tubitak)
15
Оценка состояния
трубопроводов
Контроль утечек в
распределительной сети
Новые технологии в области
перераспределения стока
(зеленые крыши и др.)
16
1. Альянс городов/коммунальных предприятий – Проверка и демонстрация
решений проекта, связанных с изменениями климата
Задача 1.2. Демонстрационный блок “Адаптации к условиям дефицита водных ресурсов и
изменения качества”
Одновременно с ожидаемыми изменениями, касающимися количества водных ресурсов, также
ожидается потенциальное влияние изменения климата на качество воды. В обоих случаях, возможно
влияние на существующие системы питьевого водоснабжения. Задача WP1.2 - показать жизнеспособность и
приемлемость инструментов, развиваемых в рамках проекта, для адаптации современных схем
водоснабжения, инфраструктуры и их работы.
Описание работы
Задача 1.2.6 Демонстрация в Генуе и Симферополе D4.3.3 Системы обеспечения принятия решений для
конкурирующих пользователей, включая защиту водозаборов (Iride, Генуя) (M37-48).
Демонстрация в Симферополе системы поддержки принятия решений для оптимального использования
ограниченных местных ресурсов поверхностных вод (от нескольких водохранилищ) и воды из
водохранилища, заполняющегося с помощью Северо-Крымского канала водой реки Днепр (расстояние около
300 км, высота подъема после очистки - 290 м) и Управление качеством и количеством водных ресурсов в
условиях конкуренции использования (снабжение питьевой водой, орошаемые земледелие и т.д.) на базе
динамических приоритетов.
17
1. Альянс городов/коммунальных предприятий – Проверка и демонстрация
решений проекта, связанных с изменениями климата
Задача 1.2. Демонстрационный блок “Адаптации к условиям дефицита водных ресурсов и
изменения качества”
Одновременно с ожидаемыми изменениями, касающимися количества водных ресурсов, также
ожидается потенциальное влияние изменения климата на качество воды. В обоих случаях, возможно
влияние на существующие системы питьевого водоснабжения. Задача WP1.2 - показать жизнеспособность и
приемлемость инструментов, развиваемых в рамках проекта, для адаптации современных схем
водоснабжения, инфраструктуры и их работы.
Описание работы
Задача 1.2.6 Демонстрация в Генуе и Симферополе D4.3.3 Системы обеспечения принятия решений для
конкурирующих пользователей, включая защиту водозаборов (Iride, Генуя) (M37-48).
Демонстрация в Симферополе системы поддержки принятия решений для оптимального использования
ограниченных местных ресурсов поверхностных вод (от нескольких водохранилищ) и воды из
водохранилища, заполняющегося с помощью Северо-Крымского канала водой реки Днепр (расстояние около
300 км, высота подъема после очистки - 290 м) и Управление качеством и количеством водных ресурсов в
условиях конкуренции использования (снабжение питьевой водой, орошаемые земледелие и т.д.) на базе
динамических приоритетов.
18
Изменение
менталитета
19
СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ!
20