Harti de Risc si de Hazard

  • Published on
    16-Apr-2015

  • View
    308

  • Download
    5

DESCRIPTION

Dr. Ing. Caius Didulescu

Transcript

Note de curs Hri de risc i de hazard 1 CURS HRI DE RISC I DE HAZARD Note de curs Hri de risc i de hazard 2 1 GENERALITIHAZARD I RISC Dezastrele cauzate de riscurile naturale au n continuare un impact din ce n ce mai mare asupra oamenilor din ntreaga lume. Studii recente arat c mai mult de jumtate din populaia lumii triete n zone cu expunere la catastrofe naturale semnificative care sunt afectate de schimbrile climatice determinate de frecvena sau intensitatea condiiilor meteorologice. Toate regiunile planetei risc s fie influenate de hazardele produse de schimbarea climei. O dat cu mrirea temperaturii globale, este posibil ca att numrul ct i intensitatea fenomenelor naturale negative s se mreasc n multe regiuni ale lumii. Este, deasemenea, posibil ca multe regiuni aride sa devin i mai uscate i s nceap s se extind deertificarea. Riscul depinde de natura schimbrilor n circulaia atmosferic i de caracteristicile mediului local. Ciclul hidrologic al Pmntului este att de dinamic nct n prezent nu este posibil s se prezic efectele schimbrii climei ntr-o locaie specific n viitor. Principala cauz a schimbrii climei o reprezint gaura mereu crescnd format n stratul de ozon i efectul de ser. Ca urmare a rezultatelor recentelor Conferine mondiale privind schimbrile climatice (Bali 2007, Poznan 2008 i Copenhaga 2009), Uniunea European i va revizui toate politicile sale n domenii precum: energie, transport, agricultur, comer, mediu, dezvoltare, politici sociale, cercetare, educaie, industrie, etc. Schimbrile climatice reprezint una dintre cele mai mari provocri creia vor trebui s le fac fa societile noastre. ntr-adevr, innd seama de numeroasele studii internaionale (Raportul Stern, rapoartele CCONUSC-Convenia-Cadru a Organizaiei Naiunilor Unite privind Schimbrile Climatice, rapoartele IPCC-Intergovernamental Panel on Climate Change, etc.), instituiile europene, ca de altfel toi actorii la nivel mondial sunt contieni de faptul c impactul de mediu, social, economic i cultural preconizat s se ntreprind ar putea fi uria. Simpla enumerare a consecinelor calamitilor naturale poate fi elocvent pentru a sublinia importana pe care o au msurile pentru monitorizarea i combaterea efectelor acestor fenomene. 1.1. Hazard. Dezastru. Risc - Definire Este cunoscut faptul c mediul nconjurtor suport adesea aciunea unor fenomene extreme periculoase cu origine diferit, natural (calamitate) sau aciuni umane scpate de sub control (catastrofe), ce pot produce dereglri distructive i brutale n anumite sisteme sau situaii prestabilite. Repartiia pe mari categorii a evenimentelor catastrofice n lume, n ultimii 35 de ani, indic predominarea celor naturale (66%), restul (34%) find de natur antropic. Hazardul. n mod curent prin hazard se nelege probabilitatea ca ntr-un amplasament, regiune sau zon s se produc dezastre sau calamiti care pun n pericol sigurana oamenilor i a bunurilor materiale existente. Aadar hazardul exprim doar probabilitatea producerii unor fenomene dramatice fr s defineasc fenomenele n sinea lor, are un caracter aleatoriu i se msoar n procente. Atunci cnd dezastrele sau calamitile sunt provocate de cauze independente de voina omului sau de activitile antropice, hazardul se numete natural. Evenimentele naturale extreme nu sunt considerate hazarduri fr a cauza victime i pagube umane. O tornad sau un cutremur puternic produs ntr-un loc retras, nepopulat, este un eveniment natural extrem, dar nu un hazard natural. Hazardurile naturale, prin urmare, rezult din conflictul procesului geofizic cu populaia. Din aceast interpretare a hazardurilor naturale rezult c rolul central este al oamenilor, nu numai prin localizarea lor (hazardurile sunt numai acolo unde triesc oameni), dar i prin perceperea i dimensionarea acestora. Dezastrul. Cnd manifestarea unor hazarduri introduce o ruptur profund, care determin schimbarea total a sensului de evoluie a sistemului fa de traiectoria iniial, se poate vorbi de dezastru, catastrof ori cataclism (explozii vulcanice, cutremure catastrofale, coliziunea cu Pmntul a unor obiecte cosmice precum meteorii de mari dimensiuni sau asteroizi .a.). Note de curs Hri de risc i de hazard 3 n dicionarul IDNDR - Deceniul Internaional pentru Reducerea Dezastrelor Naturale i al Departamentului Afacerilor Umanitare, dezastrul este definit drept o grav ntrerupere a funcionrii unei societi, care cauzeaz pierderi umane, materiale i de mediu, pe care societatea afectat nu le poate depi cu resursele proprii. Prin aceasta se subnelege c un dezastru poate fi declarat atunci cnd posibilitatea de rspuns a rii este depit. Dezastrul mai poate fi definit i ca o situaie cnd exist un dezechilibru ntre nevoile acute i resursele locale disponibile. n literatura de limba englez, dup Degg (1992), dezastrul rezult din interaciunea spaial dintre un fenomen extrem al mediului i o populaie care este sensibil la aceste procese i probabil la pierderile tangibile i intangibile. Organizaia Mondial a Sntii definete un dezastru ca find orice eveniment care cauzeaz pagube, distrugeri ecologice, pierderi de viei omeneti i deteriorarea sntii i a serviciilor n ceea ce privete sntatea, la o scar suficient de mare, astfel nct s justifice un extraordinar rspuns sau intervenie din afara comunitii afectate. Pe de alt parte, ceea ce ar putea fi considerat ca find un incident minor ntr-o ar dezvoltat, poate fi considerat o urgen major cu valoare de dezastru ntr-o ar cu posibiliti de rspuns (de intervenie) mai reduse n astfel de situaii. Evident c se poate vorbi de un dezastru numai n cazul n care un fenomen extrem afecteaz populaia sau rezultatele activitii sale, provocnd pagube mari. Deseori noiunea de dezastru natural este confundat cu noiunea de hazard natural. n acest sens, se consider c un hazard nu presupune ntotdeauna un dezastru. El nu este malefic pentru om dac nu exist o interferen spaial ntre aria de extindere a fenomenului respectiv i aria unei populai vulnerabile la acest proces. A. Fenomen extrem B. Populaie ntmpltor (hazard) vulnerabil NU este dezastru A B Figura 1.1. Interferena spaial ntre aria de extindere a unui fenomen extrem i aria unei populaii vulnerabile. Dac cele dou areale interfereaz, n funcie de gradul de vulnerabilitate, este posibil ca un hazard (cauza) s provoace un dezastru (care este efectul). Creterea efectiv a frecvenei evenimentelor naturale catastrofice care se constat n prezent, ct i a costurilor lor globale, poate fi pus pe seama mai multor factori: - episoade ciclice care guverneaz diferitele hazarduri naturale; - creterea global a populaiei, concentrarea sa n mari aglomeraii; - creterea vulnerabilitii comunitilor umane; - neglijen privind previziunea, msuri i activiti insuficiente de prevenire; - creterea sensibilizrii populaiei i a cererilor venite din partea unui public din ce n ce mai preocupat de atingerile aduse siguranei i securitii sale etc. Fenomen extreme (cutremur, inundaie) Susceptibil la pierderi umane i economice DEZASTRUNote de curs Hri de risc i de hazard 4 Principalul factor responsabil de recrudescena dezastrelor este, dup cele mai multe opinii, creterea vulnerabilitii comunitilor umane. Alturi de caracteristicile naturale care determin gradul de vulnerabilitate, omul creaz sau agraveaz vulnerabilitatea prin nenumrate modaliti: - instalarea, din raiuni economice, n zone vulnerabile a centrelor populate, - urbanizarea i industrializarea accentuat n areale expuse riscurilor; - densitatea de ocupare i de frecventare a teritorilor de risc, forma i tipul de utilizare a spaiului; - natura i calitatea construciilor; - dependena, din ce n ce mai crescut a urbanului de diferitele reele tehnice, care sunt susceptibile de a fi perturbate, fie n mod natural, fie antropic (precum distrugerea conductelor de ap, de nclzire, a cablurilor electrice sau de telecomunicaii, etc.); - mobilizarea crescnd a spaiului subteran n serviciul urbanizrii (linii de metrou, tuneluri, parcri subterane etc.), care lrgete n manier ngrijortoare spectrul vulnerabilitii. Riscul Potrivit unui raport al Centrului Naiunilor Unite pentru Asisten n caz de Urgen de Mediu, o urgen se poate transforma ntr-un risc cnd exist ceva n neregul n activitatea de rspuns ntr-o astfel de situaie. Deci, riscul, dac nu e controlat, poate uor escalada ntr-un dezastru din cauza depirii posibilitilor de a face fa situaiei. Dac, ntr-un mod sau altul, riscul poate fi dirijat, atunci dezastrul este nlturat n cele mai multe dintre situaii. Aadar, prin utilizarea unui management specializat al riscului, cursul unui dezastru poate fi modificat, iar aciunea de rspuns ce are loc n cazul unei urgene, n timpul desfurrii acesteia i dup aceea, limiteaz efectele sale negative asupra sntii umane, activitilor economice i mediului nconjurtor. Managementul riscului este un proces de identificare, analiz i raportare sistematic a factorilor de risc. El presupune maximizarea probabilitilor i consecinelor evenimentelor pozitive i minimalizarea probabilitilor i consecinelor evenimentelor negative. Managementul riscului presupune: Stabilirea diagnosticului / cartografierea riscului; Tratamentul; Controlul i monitorizarea rezultatelor. Principalele procese de management al riscului sunt: - planificarea managementului riscului - deciderea modului n care vor fi abordate i planificate problemele de management al riscului; - identificarea riscurilor - determinarea factorilor de risc care ar putea aprea i documentarea lor; - analiza calitativ a riscurilor - realizarea unei ordini de prioriti n abordarea factorilor de risc; - analiza cantitativ a riscurilor - msurarea probabilitii i consecinelor factorilor de risc i estimarea implicailor lor; - planificarea rspunsului la factori de risc - dezvoltarea unor proceduri i tehnici pentru amplificarea oportunitilor i reducerea ameninrilor; - monitorizarea i controlul factorilor de risc - monitorizarea factorilor permaneni de risc, identificarea noilor factori de risc, executarea planurilor pentru reducerea riscurilor i evaluarea eficienei lor pe parcursul unei perioade ct mai ndelungate, etc. n Romnia, conform Ordonanei Guvernamentale nr. 47 din 12.08.1994 privind aprarea mpotriva dezastrelor, evenimentele negative sunt definite ca fiind: fenomene naturale distructive de origine geologic sau meteorologic, ori mbolnvirea unui numr mare de persoane sau animale, produse n mod brusc, ca fenomene de mas. n aceast categorie sunt cuprinse cutremurele, alunecrile i prbuirile de teren, inundaiile i fenomenele meteorologice periculoase, epidemiile i epizootiile; evenimentele cu urmri deosebit de grave asupra mediului nconjurtor provocate de accidente. n aceast categorie sunt cuprinse: accidentele chimice, biologice, nucleare, n subteran, incendiile de mas i exploziile, accidentele majore pe cile de comunicaie, accidentele majore la utilajele i instalaiile tehnologice periculoase, cderile de obiecte cosmice, accidente i avarii la reelele de instalaii i telecomunicaii. Note de curs Hri de risc i de hazard 5 1.2. Clasificarea hazardurilor. Scara i managementul hazardurilor naturale Hazardul, ca fenomen extrem, poate avea o probabilitate mare de manifestare ntr-un anumit teritoriu i ntr-o perioad dat, cu grave consecine pentru mediul nconjurtor i societatea uman, depind msurile de siguran pe care aceasta i le impune. Fenomenele naturale sunt supuse clasificrilor dup diferite criterii, alese n funcie de scopul urmrit. Motivaia teoretic a clasificrilor rezid n nevoia comunitii tiinifice de a avea instrumente de lucru precise i un limbaj comun. n cazul hazardurilor naturale, exist ns i o multitudine de conotaii practice care impun clasificri ordonate dup mai multe criterii. Rezultatele clasificrilor sunt dependente de acurateea i obiectivitatea criteriilor. Obiectivitatea are o component legat strict de msurtorile efectuate n mod curent asupra unor fenomene naturale i o alta legat de manifestarea fenomenelor respective ca hazarduri. De exemplu, un meteorolog, n analiza unor cderi masive de zpad urmrete curent parametrii precum grosimea stratului, echivalentul n ap etc. ns din punct de vedere al caracterului de hazard i al reaciei umane sunt de multe ori mai importante frecvena cu care se produc cderile masive de zpad ntr-un areal, momentul din zi sau ziua din sptmn n care se produce fenomenul, perioada dintre nceputul ninsorii i momentul de intensitate maxim. Hazardurile pot fi clasificate dup diverse criteri: origine (tabelul 1.1), caracteristici i impact, perioada de instalare, mod de manifestare, frecven, pagube produse, grad de potenialitate de a produce pagube, intensitatea i durata impactului, predictibilitatea etc. Dup origine Tabelul 1.1 Clasificarea hazardurilor naturale dup origine Dup caracteristici i impact. n tabelul 1.2 hazardurile sunt grupate ntr-o ordine relativ a importanei privind gradul de severitate, perioada de timp, extensia areal, numrul morilor, consecine economice, perturbri sociale, impactul pe termen lung, producere subit, numrul de hazarduri asociate. Cele mai severe hazarduri sunt date de compunerea sau efectele sinergice cum ar fi hazardurile produse de cicloni tropicali ce pot fi grupate sub efectele vntului, ploii, furtunilor, valurilor. Note de curs Hri de risc i de hazard 6 Tabelul 1.2 Clasificarea hazardurilor dup caracteristici i impact a Ordonarea este bazat pe media gradri; b Caracteristicile i impactul hazardurilor sunt clasificate pe scara de la 1 (cea mai cuprinztoare sau cea mai mare), la 5 (cea mai mic sau mai puin semnificativ). Dup perioada de instalare, hazardurile pot fi: - cu o perioad de instalare scurt (brusc) cum sunt inundaiile, cutremurele; - cu o perioad de instalare lent, cum sunt secetele, foametea. Dup modul de manifestare, hazardurile pot fi: Note de curs Hri de risc i de hazard 7 - meteorologice uragane, cicloane, tornade, furtuni, ploi toreniale, viscole, inundaii, secete, canicule i geruri; - topografice alunecri de pmnt, avalane; - tectonice i telurice cutremure de pmnt, erupii vulcanice; - tehnologice (produse de om) accidente chimice industriale, incendii, explozii, rzboaie i conflicte civile, avarii de structuri (baraje, mine, poduri); - epidemiologice febra galben, holera, meningita, gripa aviar, gripa porcin etc. ns cea mai uzual clasificare a hazardurilor rmne cea care le cuprinde n: - hazarduri naturale; - hazarduri datorate aciunii omului. 1.2.1. Hazarduri naturale Marile hazarduri naturale au urmtoarele surse principale: apa, focul, marile calamiti ale pmntului (cutremure, vulcani, surpri i alunecri de teren, avalane, cicloane). Ca urmare a aciuni apei pot rezulta: - inundaii n urma cedrii barajelor hidroenergetice (din cauze accidentale, defecte n construcie, defecte n supravegherea rezistenei barajului); - inundaii n urma cedrii digurilor marine i fluviale se pot datora unor cauze accidentale, ca i n cazul barajelor hidroenergetice; - inundaii rezultate n urma combinrii fluxului de maree cu furtuni puternice; - inundaii datorate unor cderi de precipitaii abundente cumulate cu ieirea din albie a unor ruri, praie, etc., formarea de viituri, scurgeri de pe versani, ridicarea nspre suprafa a pnzei freatice, ceea ce duce la apariia fenomenului de bltire. Hazarduri datorate apei i focului Apar de regul la declanarea catastrofelor miniere, pe platformele petroliere marine i marile nave petroliere. Aceste catastrofe prezint unele particulariti datorate n ambele cazuri unei izolri totale a celor sinistrai de lumea nconjurtoare. Alte hazarduri Cutremurele de pmnt pot duce la: - declanarea de avalane de zpad, ghea, alunecri de pmnt; - cedarea de baraje naturale sau artificiale; - producerea de perturbaii atmosferice (nori de praf, cicloane); Erupiile vulcanice produc distrugeri datorate: - lavei vulcanice pe care o elimin; - gazelor vulcanice emise la presiuni i temperaturi foarte ridicate; - amestecului solid sau lichid cu gaze, cunoscute sub denumirea de nor arztor. Cicloanele i uraganele prezint pericol prin: - agresiunea mecanic direct a vntului, a precipitaiilor atmosferice cu toreni devastatori, a valurilor enorme n porturi, a trsnetelor, fulgerelor, cderilor masive de grindin - aciunea pe care o au asupra mijloacelor de transport terestre, maritime, dar mai ales aeriene, prin fora combinat a vntului cu precipitaii abundente, trsnete, fulgere. 1.2.2. Hazarduri datorate aciunii omului-factorul antropic Hazarduri datorate focului: - incendii; - explozii. Hazarduri rezultate n urma incendiilor (de foarte mare amploare) cum sunt: - incendiile produse n marile ansambluri portuare, industriale i urbane; - incendii de pdure; - incendii ale marilor imobile. Incendiul este un fenomen complex, cu evoluie nedeterminat, incluznd fenomene diverse de natur fizic i chimic. n dezvoltarea unui incendiu intervin numeroi factori: forma i dimensiunea ncperii, Note de curs Hri de risc i de hazard 8 sarcina existent, deschiderile spre exterior, natura i poziionarea materialelor combustibile, locul i modul de iniiere a incendiilor, dispunerea ncperii n cldire. Accidente chimice Prin accident chimic sau scurgeri de substane periculoase se nelege introducerea brusc n mediu a unei cantiti de substan periculoas suficient de mare care s pun n pericol sntatea sau bunstarea oamenilor, activitilor economice sau a altor forme de via. Asemenea incidente, denumite i accidente tehnologice sau dezastre, includ: - scpri n mediu de substane chimice (inclusiv petrochimice), toxice (inclusiv deeuri) ca urmare a acidentelor locale la instalaii industriale i de depozitare care produc, prelucreaz sau consum asemenea substane sau la halde de deeuri; - accidente de transport pe mare (n special n apele litorale), pe ruri interioare sau pe uscat (transport rutier, feroviar sau aerian); - scurgeri sau deversri de petrol i gaze n special n apele litorale, pe ruri interioare sau pe uscat (din conducte i rezervoare); - acidente nucleare sau incidente care conduc la scurgeri de substane radioactive n mediu, de la instalaii nucleare sau locuri de depozitare a deeurilor sau n timpul transportului acestor substane pe uscat, pe mare sau n aer. Asemenea incidente pot fi cauzate de erori umane, neglijen, alte forme de accident, fenomene naturale (cutremure), rzboaie, conflicte civile sau sabotaje etc. Scara unui hazard depinde n mare msur de diferena n reacie: variaii individuale, culturale, societate i sisteme politice. Aceste diferene pot fi adesea privite ca o expresie a unei reziliene (o msur a capacitii unui sistem de a absorbi i recupera incidentul produs de hazard) sau reabiliti (msura n care un sistem se apr, se ocrotete, el nsui de hazardul neateptat). Natura mediului fizic este responsabil pentru faptul c majoritatea hazardurilor naturale se produc n rile puin dezvoltate (circa 90% din hazardurile naturale raportate), prin urmare, managementul hazardurilor prezint importante diferene n toat lumea i adesea lipsete n rile n curs de dezvoltare. 1.2.3. Managementul hazardului Managementul hazardului este un proces de identificare, analiz i raportare sistematic a factorilor de risc. El presupune maximizarea probabilitilor i consecinelor evenimentelor pozitive i minimalizarea probabilitilor i consecinelor evenimentelor opuse. Managementul hazardului implic patru faze (stagii), adesea suprapuse: - faza de planificare predezastru - deciderea modului n care vor fi abordate i planificate problemele de management al riscului; - faza de identificare a riscurilor i pregtirea n vederea prentmpinri acestora; - determinarea factorilor de risc care ar putea aprea i documentarea lor, analiza calitativ a riscurilor; - realizarea unei ordini de prioriti n abordarea factorilor de risc (determinarea prioritilor n soluionarea potenialilor factori de risc se face n funcie de impactul pe care l pot avea. Acest lucru implic i utilizarea unor instrumente specifice care s permit eliminarea factorilor subiectivi i revizuirea rezultatelor: determinarea probabilitii de a atinge un obiectiv; cuantificarea riscurilor la nivelul ntregului proiect i determinarea costurilor suplimentare care ar putea fi necesare; identificarea factorilor de risc prioritari prin cuantificarea contribuiei lor la indicatorul riscului general; identificarea unor modificri realiste ale costurilor i planului de activiti, analiza cantitativ a riscurilor - msurarea probabilitii i consecinelor factorilor de risc i estimarea implicailor lor, monitorizarea i controlul factorilor de risc - monitorizarea factorilor permaneni de risc, identificarea noilor factori de risc, executarea planurilor pentru reducerea riscurilor i evaluarea eficienei lor; Note de curs Hri de risc i de hazard 9 faza de reacie - planificarea rspunsului la factori de risc prin dezvoltarea unor proceduri i tehnici pentru amplificarea oportunitilor i reducerea ameninrilor; faza de revenire i reconstrucie. Pentru a avea succes, o instituie trebuie s fie gata s soluioneze problemele de management al hazardului, oricnd ar aprea acestea. Ideal, managementul hazardurilor ncepe cu identificarea acestora, cu o estimare a riscurilor, bazate pe intervalul de recuren (revenire) a evenimentului i cu previzionarea consecinelor, pagubelor i continu cu dezvoltarea strategilor de reacie. Managementul aciunilor n caz de urgene de mediu implic cunoaterea i analiza activitilor ce trebuie s fie desfurate n astfel de situaii, conform unor proceduri prestabilite la toate nivelurile: naional, teritorial i local. Se urmrete: minimalizarea volumului pierderilor umane i materiale; diminuarea i/sau nlturarea riscurilor, dac este posibil. Practic, lupta contra efectelor produse de dezastre cuprinde astfel dou aspecte mai importante: - prevenirea, realizat prin: elaborarea de metode de intervenie i ajutor; crearea de organe de intervenie i asigurarea lor cu materiale; instruirea, antrenamentul personalului specializat i al populaiei. - protecia contra acestor efecte, realizat prin: organizarea msurilor de protecie; prevederea msurilor de protecie; ntocmirea unui plan de intervenie. Metode de intervenie 1. Cercetarea sau controlul zonei sau regiunii sinistrate prin: ntocmirea unui plan de intervenie; stabilirea tipului dezastrului i a gravitii lui; controlul instalaiilor i reelelor indispensabile pentru intervenie (mijloace de telecomunicaii, reeaua energetic, ap, etc.); punerea n aciune a forelor armate pentru meninerea ordinii, asigurarea proteciei personalului i a bunurilor acestuia, protecia mulimii intrate n panic; organizarea cilor de circulaie n zona sinistrat. 2. Trimiterea de ajutoare n zona afectat prin: punerea n aciune a mijloacelor de intervenie; punerea n aciune a mijloacelor de ajutor (primul ajutor de urgen, triajul n vederea evacurii rniilor, evacuarea cu mijloace locale i din afar, msuri contra panici, msuri de profilaxie i igien). Intervenia propriu-zis, const, practic, n: ajutorul imediat; asistena populaiei; reconstrucia. Misiunea fundamental a organelor care intervin pentru ajutorare este realizat practic n primele dou etape. 1. Ajutorul - se declaneaz imediat dup producerea dezastrului i se refer la: evacuarea populaiei sinistrate; acordarea ajutorului medical celor rnii; limitarea extinderi dezastrului. 2. Asistena populaiei - se refer la asigurarea condiiilor de trai ale populaiei sinistrate i const n: asigurarea condiiilor de locuit; asigurarea aprovizionrii cu produse de prim necesitate (hran, mbrcminte, medicamente etc.); estimarea pierderilor materiale i omeneti. Note de curs Hri de risc i de hazard 10 1.3. Tipuri de hri de risc i de hazard Criterile de clasificare sunt identice cu modalitile de clasificare a tuturor hrilor. 1.Dup coninutul hrii hri pariale de risc (ale riscului generat de diferite procese i fenomene ca: torenialitatea, alunecrile de teren, avalanele, inundaiile, fenomenele seismice, valurile marine, etc.) hri generale de risc (ale expunerii la risc a tuturor terenurilor dintr-un areal limitat, indiferent de procesul care l genereaz). 2. Metoda de reprezentare hri realizate prin metoda fondului calitativ; hri realizate prin metoda semnelor convenionale; hri realizate prin metoda haurilor; hri realizate prin metode combinate; hri realizate prin metode fotogrametrice sau prin teledetectie; 3.Scara de reprezentare: planuri i hri la scri mari; hri la scri medii; hri la scri mici. 4. Aplicabilitatea practic hri informative (generale sau pariale, pe spaii largi, limitate la bazinele morfohidrografice i subuniti de relief sau chiar la regiuni administrative i istorice); hri i planuri folosite la amenajarea teritoriului (ale expunerii la risc previzibil, ale localizrii prealabile a avalanelor, ale terenurilor inundabile, de regul la nivel de subdiviziune administrativ); hri i planuri folosite n proiectele de construcie. n rile avansate din punct de vedere tehnologic s-au asigurat condiiile de risc minim acceptabil pe baza unor strategii de supraveghere a fenomenelor care produc atingere condiiilor de supravieuire a populaiei i proteciei mediului, n care un rol deosebit de important revine reprezentrii cartografice, mai precis realizarea de hri analitice bazate pe calculul unor indici de risc i mai ales pe integrarea unui volum foarte mare de informaii incluse n sisteme informatice geografice (GIS). Importana practic a acestor produse cartografice este recunoscut de mai toi utilizatorii, fie c sunt direct implicai cum sunt geografii, hidrologii, climatologii, pedologii, geologii, etc., dar i factorii de decizie, care sunt beneficiarii sistemelor de cunoatere ct mai precis a vulnerabilitii terenurilor, de localizare, delimitare spaial a arealelor cu grad diferit de expunere la calamiti naturale i care pot aciona eficient pentru diminuarea efectelor pguboase ale stihiilor naturii. Hrile capt, astfel, valene analitice i aplicative, sporindu-i latura utilitii sociale pe lng cele de importan tiinific i practic, fiind adesea denumite modele matematice ale terenului. Modelele sunt folosite pentru studierea fenomenelor fizice reale sau abstracte, att pentru creearea unor imagini ct mai precise ale realitii, dar mai ales pentru crearea unui prototip virtual care descrie structura i comportamentul fenomenelor naturale n diferite condiii. Modelul digital al terenului este foarte utilizat n lume. Sunt importante definirea unor specificaii tehnice comune n vederea realizrii unei baze de date topografice alctuit dintr-un numr mare de ortofotograme i modele digitale ale elevaiilor (DTM) precum i date de tip vector utilizabile n mai multe tipuri de aplicaii ce se bazeaz pe produse cartografice. Schematic procesul de modelare pentru realizarea sistemului de monitorizare a calamitilor naturale: cutremure, alunecari de teren, inundaii, avnd ca finalitate hrile de hazard i de risc, care susin afirmaiile anterior prezentate este prezentat n figura 1.2. Note de curs Hri de risc i de hazard 11 Figura 1.2. Schema procesului de modelare pentru monitorizarea calamitilor, folosind hrile de hazard i de risc (dup TERRARISC). Note de curs Hri de risc i de hazard 12 CAPITOLUL 2 -INUNDAII 2.1 Clasificare, cauze i mod de producere a inundailor Inundaiile reprezint acoperirea temporar cu ap a unor teritorii ca urmare a creterii de nivel a unei mase de ap, depind cota terenului din teritoriile respective, find evenimente naturale n viaa fiecrui lac, ru sau ocean. Ele pot fi provocate i prin creterea nivelului apei subterane peste cota terenului sub efectul unui gradient hidraulic prin infiltraii din albiile rurilor n lunci, unde ocup suprafee ntinse, utilizate de om pentru agricultur, habitat, ci de comunicaie etc. Inundaiile constituie fenomene frecvente, care comport riscuri serioase pentru om i activitile sale. Fiind hazardul cel mai larg rspndit pe Glob, ocup primul loc n privina pagubelor provocate de catastrofele naturale, cauznd anual pierderi economice de mari propori, moartea a zeci de mi de oameni, afectarea n diferite forme i nivel de gravitate a altor cteva sute de mii de persoane. n Frana, spre exemplu, statisticile indic faptul c trei sferturi din dezastre, ca valoare, sunt datorate inundaiilor i curgerilor de noroi, cauznd anual pierderi economice cuprinse ntre 0,5 i 2,5 miliarde de euro. n ara noastr, n perioada 1992-2006, inundaiile au fost responsabile de aproape 80% din pagubele generate de dezastrele naturale i au cauzat moartea ctorva zeci de persoane. La nivel european, n perioada 1998-2004, s-au produs circa 100 de viituri majore, cauznd moartea a circa 700 oameni, pagubele directe au afectat aproape 1 mil. oameni, nsumnd cca. 25 miliarde euro. n anul 2005 principalele ri afectate de inundaii au fost: Austria, Bulgaria, Frana, Germania i Romnia. Principalii factori care au dus la nregistrarea acestor pagube sunt: producerea de viituri i de debite cu valori mari (ca o consecin a schimbrilor climatice), dezvoltarea obiectivelor economice n zonele cu risc mare de inundabilitate,vulnerabilitatea mare a zonelor locuite situate n zonele de risc. Un criteriu general de clasificare i cauzalitate, relativ complet pentru inundaii, ar fi: Inundaii provocate de fenomene naturale: A. Datorate particularitilor climatice: - revrsrile cursurilor de ap (datorit producerii de precipitaii abundente); - apele provenite din ploi sau topirea zpezilor, a gheii sau scurse de pe versani - sau combinaii ale acestora; - rata de evaporaie a apei meteorice; - ridicarea apelor subterane peste nivelul solului datorit infiltrailor; - furtuni marine; - erupi vulcanice submarine. B. Datorate particularitilor morfohidrografice reale ale cursurilor de ap: - poziia bazinului hidrografic, suprafaa i forma acestuia; - altitudinea i gradul de fragmentare a reliefului; - tipul i densitatea reelei hidrografice; - permeabilitatea substratului; - lrgimea i adncimea albiei minore etc. Inundaii provocate de fenomene accidentale: - ruperea sau avarierea barajelor sau a altor construcii hidrometrice; - manevre greite sau neconforme cu situaia hidrologic la evacuarea acumulrilor; - alunecarea brusc a versanilor n cuveta lacurilor de acumulare. Inundaii provocate de activiti umane: - tierea intenionat a digurilor de aprare; - realizarea sistemelor de irigaii cu pierderi mari de ap far msuri adecvate de drenaj; - inundaii provocate de cutremurele induse de acumulri; - utilizarea neraional a terenurilor, gradul de antropizare, lucrri neconforme de inginerie hidrologic etc. Aciunea uman are de multe ori consecine negative, contribuind la creterea gradului de risc de producere a inundaiilor i la accentuarea efectelor produse de acestea prin: Note de curs Hri de risc i de hazard 13 - modificarea particularitilor morfohidrografice naturale ale rurilor prin regularizri, ndiguiri i taluzri care, dei produc o mbuntire a condiiilor de scurgere, pot produce trangulri ale seciunii de curgere sau pot avea efecte grave n anumite cazuri de compunere nefavorabil a hidrografelor; - despduriri excesive n cuprinsul bazinelor hidrografice; - exploatarea defectuoas a descrcrilor de ape mari la unele acumulri, fr corelare cu amenajrile din aval; - accidente i avarii survenite la lucrrile hidrografice (ruperea barajelor, degradri ale sistemelor de etanare a marilor canale .a.), care pot produce inundaii mult mai mari dect cele n regim natural, crend situaii extrem de periculoase, mai ales dac se produc n timpul viiturilor; - nu lipsit de importan este practicarea culturilor neacoperitoare (porumb, cartof .a.) n lunci i pe terasele joase, ca i dispariia haturilor dintre parcele, favoriznd astfel scurgerea apei, n timp ce punile naturale, cmpurile de lucern .a. ar avea efect de burete. - o serie de procese precum tasarea solurilor (prin utilizarea mainilor agricole i prin punat excesiv), extinderea suprafeelor betonate i asfaltate din localiti (cu efect n scderea permeabiliti terenurilor), prelevarea de pietriuri i nisipuri din albii (avnd ca efect adncirea cursurilor de ap), constituie tot atia factori ce contribuie la creterea gradului de risc de producere a viiturilor i la accentuarea efectelor produse de acestea, etc. 2.2. Evaluarea hazardului natural de producere a inundaiilor Inundaiile cauzeaz pagube nsemnate pe suprafee ntinse, pierderi de viei omeneti, iar consecinele economice sunt grave i greu de remediat, mai ales n contextual situaiei actuale, iar dac nu se respect direciile de aciune pentru a diminua vulnerabilitatea la inundaii - o mai bun nelegere a proceselor de risc, perfecionarea metodelor de studiu i a comunicaiilor etc. efectele ar fi i mai dezastruoase. Efectele negative ale inundaiilor se manifest pe mai multe direcii. (figura 1.2). Figura 2.1. Efectele negative ale hazardului de tip inundaie Pagube n economie Pagube directe: Pagube indirecte: - Localiti; - ntreruperea proceselor de producie - Obiective agricole i zootehnice; - Reducerea exportului - Linii electrice i de telecomunicaii - Cheltuieli pentru aprare - Construcii hidrotehnice; - ntrzieri n livrarea produselor - Obiective industriale - Costuri suplimentare de transport - Drumuri i ci ferate - Cheltuieli pentru normalizarea vieii - Conducte de petrol, ap i gaze - Animale i psriEfecte sociale negative- Victime omeneti - Evacuarea populaiei - Provocarea panicii - Pericolul epidemiilor - Diminuarea veniturilor populaiei - Distrugerea de bunuri culturale Efecte ecologice negative - Degradarea mediului ambiant - Poluarea solurilor - Exces de umiditate - Degradarea versanilor - Degradarea peisajului - Distrugeri ale faunei i florei Note de curs Hri de risc i de hazard 14 Pagubele economice directe constau n pierderi de viei omeneti n localitile afectate total sau parial, n numrul de case distruse sau avariate, n obiective industriale afectate etc. Tot pagube directe se pot produce i la obiectivele agricole i zootehnice care nregistreaz pierderi de animale n cazul n care acestea nu au putut fi evacuate din zona devastat. Este afectat direct cu pagube materiale reeaua de drumuri i ci ferate prin distrugere complet sau prin avarierea de poduri, drumuri i ci ferate. Reeaua de lini electrice i de comunicai are de suferit n cazul n care stlpii de susinere au fost avariai, la fel reeaua de conducte de transport de gaze, petrol sau ap potabil i industrial. Pot fi afectate construciile hidrotehnice, lacurile de baraj etc., prin distrugere complet, avariere sau pur i simplu colmatare. Astfel de situaii se pot ntampla frecvent, mai ales acolo unde lacurile de acumulare au fost construite n regiuni cu un transport mare de aluviuni n suspensie Lacurile sunt practic transformate n simple trepte n profilul longitudinal cu reducerea la maxim a volumului util i fr perspective, deoarece cheltuielile pentru decontarea lor sunt foarte mari. De exemplu, se poate adopta o tehnic aparte de protejare a lacurilor de acumulare de astfel de fenomene - n corpul barajului sunt prevazute nite vane foarte mari, care n timpul viiturilor sunt deschise, viitura trece fr dificulti i nchiderea lor se face numai la turbiditi mici, prelungind foarte mult durata de via a lacurilor. Alte pagube directe se pot produce la depozitele de materiale sau de materii prime, dac acestea sunt amplasate n zonele inundabile. Pagubele economice indirecte constau din efectele pe care le au inundaiile asupra ntreruperii temporare sau permanente a proceselor de producie, asupra ntrzierilor produse n livrarea produselor i chiar prin reducerea exportului. Intervin apoi costurile suplimentare de transport, cele de aprare prin msurile adoptate n timpul inundaiilor, fr a mai vorbi de cheltuielile efectuate pentru normalizarea situaiei i reluarea activitilor economice, ca i pentru plata asigurrii bunurilor materiale i umane. Pe lng pagubele economice care pot fi cuantificate, inundaiile au i efecte care se rsfrng att asupra vieii sociale, ct i asupra mediului nconjurtor prin consecinele de ordin ecologic pe care ele le pot produce. Efectele sociale negative constau n primul rnd din pierderile de viei omeneti i consecinele ulterioare ale acestora asupra vieii comunitilor umane i ale societii n general. n timpul inundaiilor se desfoar ample aciuni de evacuare a populaiei care pot genera panic, cu efecte psihologice negative. Dac nu sunt luate msurile de protecie medical necesare, se poate ajunge la declanarea unor epidemii. Pe perioada inundaiilor sunt drastic diminuate veniturile populaiei, fie prin ntreruperea activitilor, fie prin pagubele directe pe care le suport comunitile riverane. Tot n aceast categorie trebuie s fie introduse i distrugerea unor valori culturale ale comunitilor umane din arealele inundate. Efectele ecologice negative sunt evidente prin degradarea mediului ambiant prin afectarea strii de calitate a factorilor si. n timpul inundaiilor are loc poluarea apelor de suprafa prin antrenarea n albiile de ru a tuturor deeurilor de pe malurile apelor, prin descompunerea animalelor necate i transportate, prin ruperea conductelor de transport a produselor petroliere etc. Are loc o poluare a apelor subterane i chiar poluarea solurilor din zonele inundate n cazul n care apele transport astfel de substane. Efectele geomorfologice ale viiturilor i ale inundaiilor sunt foarte importante i prin urmrile lor. Sunt cazuri cnd la viituri se produc spectaculoase eroziuni de maluri i in albie. La acestea se adaug efectele care se produc n albia major unde orizontul de sol este acoperit cu un strat de aluviuni i mal de diferite grosimi n funcie de adncimea i viteza apei. n felul acesta, terenurile inundate sufer o modificare a modului de folosin anterior, un proces de autonlare, o dereglare a ecosistemelor anterioare i instalarea unei perioade de dezordine pn la refacerea echilibrului, pe baza puterii de autoreglare a ecosistemelor. n timpul viiturilor, foarte multe ruri transport volume importante de aluviuni n suspensie i care n mare parte se depun la gura de vrsare, iar prin tasare se provoac o naintare a deltelor, n funcie de cantitatea depus. 2.3 Elementele tehnice de aprare mpotriva inundaiilor Riscul la inundaii asupra vieii i activitilor umane poate fi minimizat printr-o serie de proiecte, studii i cercetri privind dezvoltarea controlat a zonelor de inundabilitate cum ar fi: delimitarea zonelor inundabile, reglementarea utilizrii terenurilor, planuri de amenajare a teritoriului, rezervarea unor spaii Note de curs Hri de risc i de hazard 15 de mobilitate etc., avnd ca scop fundamentarea msurilor, aciunilor, soluiilor, i lucrrilor pentru atingerea gradului acceptat de protecie la inundaii a aezrilor umane i a bunurilor. Prevenirea pasiv, cea mai simpl i de departe cea mai eficace metod, adoptat pe scar larg n trecut, const n evitarea amplasrii localitilor i a obiectivelor economice pe terenurile cunoscute ca susceptibile la inundare. n zilele noastre, multiplicarea mijloacelor de observare (fotografii aeriene i imagini satelitare) permit cartografierea precis a zonelor inundabile, nct una din sarcinile principale ale factorilor de decizie la nivel local sau naional ar trebui s fie tocmai realizarea de hri de risc i hazard. Ideal ar fi ca fiecare bazin hidrografic cu risc de inundaie s posede propria sa carte de identitate, n care s figureze perioada de revenire, calculat pe baza irurilor lungi de date, ntruct cea mai mare parte a inundaiilor sunt repetitive i deci, previzibile. ntreinerea albiilor - se pare c o curare perfect a albiilor cursurilor de ap (de trunchiuri de copaci czui, crengi, gunoaie etc.) nu este soluia cea mai bun pentru a reduce pagubele provocate de inundaii. Se consider uneori c aceast curare duce la accelerarea scurgerii n aval i la ridicarea gradului de ameninare a localitilor, fr a mai socoti o intensificare a eroziunii. Ceea ce trebuie luat n considerare este bazinul hidrografic n ansamblu, abordarea global fiind, de departe, cea mai coerent n materie de gestiune a mediului natural i de investiii. Printre altele, aceasta presupune: - conservarea unor zone specifice, umede, n lungul rurilor, care s colecteze apele de inundaie, avnd dublu rol: reinerea scurgerii i reducerea vitezei apei, pe de o parte i favorizarea evaporaiei, pe de alt parte; - construirea de baraje de retenie, cu rol de a egaliza viiturile, de a atenua momentele de vrf ale scurgerii (acestea se dovedesc cu adevrat eficiente cnd se combin cu noile metode bazate pe informatic i automatizare, pe analiza imaginilor radar de la centrele meteorologice); - evitarea exploatrii pietriurilor i nisipurilor din albii, care conduce la accentuarea pantei i imprimarea unei energii suplimentare rurilor (efectele nefaste ale acestei energii se regsesc n creterea efectului de drenaj, cu consecine importante asupra vitezei de propagare a viiturilor), etc. Lucrrile de protecie - exist o mare varietate de lucrri de protecie care au efect asupra dinamicii fluviale, regimului viiturilor i schimburilor ntre cursul de ap i zonele umede ale albiei majore. n general, aciunile cele mai eficace pe termen scurt i pentru viiturile medii sunt lucrrile de corecie i de regularizare a cursurilor: stocarea temporar a apei n spatele unor baraje echipate cu evacuatoare de viitur, crearea unor zone cu rol de amortizare a efectelor viiturilor, dirijarea apelor ctre rezervoarele naturale (chiuvete inundabile, lacuri etc.). 1. Anrocamentele sunt destinate proteciei malurilor concave i mai ales a construirii de diguri laterale. Utilizate n special pentru anumite sectoare i de mic ntindere (sectoare industriale i urbane, vecintatea podurilor, meandre etc.), ele i-au dovedit eficacitatea n marea majoritate a cazurilor, protejnd riveranii i bunurile materiale contra inundaiilor i eroziunii malurilor. Pe de alt parte, prin ridicarea nivelului apei i creterea vitezei curentului, ct i prin faptul c mpiedic etalarea apelor pe suprafee mai mari, aceste construcii contribuie la creterea violenei viiturilor. Exist i riscul de rupere a digurilor i debordarea violent a apelor ca i acela ca ele s mpiedice, n momentul stingerii viiturilor, revenirea apelor n matc, agravnd efectele inundaiilor. 2. Barajele filtrante sunt prevzute cu orificii de dimensiuni variabile i la nlimi diferite. n caz de viituri periculoase scurgerea apei nu este blocat, ci modulat i frnat considerabil, efectele devastatoare sunt anihilate sau reduse drastic. 3. Canalizrile sunt operaiunile cele mai costisitoare i care pun cele mai multe probleme. Ele se realizeaz doar la traversarea sectoarelor urbane, acolo unde valoarea funciar a terenurilor adiacente justific construirea lor i unde nu pot fi adoptate alte soluii. n teorie, aceste construcii garanteaz protecia chiar i la cele mai mari viituri, ns ele provoac adesea probleme att n amonte ct i n aval, unde viiturile devin mai destructive. Previziunile - chiar dac s-ar putea detecta cantitatea de ap care cade ntr-un anumit loc la un moment dat (cu ajutorul radarului), ct i nlimea apei la sol (cu ajutorul pluviometrelor), rmne dificil prevederea timpului de deplasare a apei de suprafa, care depinde de umiditatea solului i de nivelul cursului de ap de dinaintea producerii ploii, ca i de lucrrile de orice fel care au modificat constant bazinul hidrografic. Note de curs Hri de risc i de hazard 16 Exploatarea bncilor de date, a hidrografelor viiturilor, permit modelizarea hidraulic (calcularea probabilitilor, calcularea nlimii maxime posibile a viiturii, care rmne totui aleatoare), n scopul de a face previziuni i eventual de a asigura evacuarea locuitorilor ameninai. Primul demers care se intreprinde este realizarea unui inventar al observaiilor de teren, iar al doilea const n punerea la punct a unui serviciu de avertizare asupra viiturilor. 1. Observaiile de teren - urmresc analizarea, n diferite puncte ale bazinelor hidrografice susceptibile de a produce inundaii, a urmtorilor parametri: - delimitarea precis a sectoarelor inundabile (i aceasta pentru fiecare tip de viitur); - tipologia inundaiilor (cu momentul de vrf, durat, recuren, intensitate); - amploarea inundaiei posibile; - perioadele de revenire (viituri decenale, centenale); - evaluarea pagubelor posibile, att de ordin material ct i uman; n toate cazurile, redactarea unei cartografii adecvate s-ar impune ca necesar, la diferite scri, cci ea pare a fi mult mai util i cu siguran mult mai ieftin dect studiile de modelizare hidraulic preconizate de birourile de studii i de ctre ingineri. Recurgerea la foto-interpretare este foarte eficace pentru cartografierea rapid a unor mari poriuni de cmpie aluvial, pentru analiza fin a microreliefului (taluzuri) i integrarea structurilor morfologice puin perceptibile pe teren. De abia dup aceea, prin combinarea analizei pantelor i a densitii cuverturii vegetale, este deschis calea pentru modelizarea scurgerii poteniale a bazinelor hidrografice supuse riscului ploilor toreniale. 2. Punerea la punct a unui serviciu de avertizare asupra viiturilor - operaiunea de previziune sau prevedere se bazeaz pe colectarea i transmiterea datelor pluviometrice i hidrologice i depinde n mare msur de cantitatea lor i de eficacitatea sistemelor de alert. Se pot diferenia dou aspecte ale prevederii: Prevederea imediat - const n alertarea populaiei cu cteva ore nainte de a interveni viitura. Acest lucru era asigurat n trecut de observatori umani nsrcinai cu urmrirea creterii apelor i transmiterea informaiilor prin telegrame, telefon sau radio. n prezent ei sunt tot mai mult nlocuii de sisteme automatizate de colectare a datelor i de avertizare. n acest sens, radarele meteorologice constituie un instrument extrem de eficace, permind anticiparea cu mult mai mult acuratee, prin depistarea ploii nc nainte de a cdea, deci nainte de acumularea ei la sol. Practic, activitile de meteorologie au ca scop protecia meteorologic a vieii i bunurilor, desfurnd n mod unitar i calificat supravegherea factorilor meteorologici pentru informarea populaiei i a factorilor de decizie, pentru prevenirea sau diminuarea pagubelor datorate fenomenelor periculoase, prin elaborarea diagnozelor i prognozelor meteorologice i a studiilor de cercetare specifice. De asemenea, administraiile de meteorologie asigur constituirea i gestiunea fondului naional de date meteorologice necesar pentru fundamentarea meteorologic a proiectrii, execuiei i exploatrii diverselor obiective economico-sociale i pentru elaborarea strategiilor de dezvoltare durabil, precum i implicarea activ n integrarea i schimbul internaional de date i informaii meteo pentru monitorizarea i protecia mediului. Previziunea pe termen lung - este de preferat. Ea se poate face utiliznd documentele istorice i hrile de risc. Cei cu preocupri n acest sens trebuie s in seama de zonarea riscurilor, elaborat prin studiile evocate mai sus, ca de exemplu riscul uman (cu valoare crescut n perioada de var, cu o puternic frecventare turistic) i, mai ales, riscurile materiale ce decurg din prezena sau nu a instalaiilor de producie, comerciale sau a locuinelor de importan divers. De pild, analiza structurii reelei hidrografice poate fi de mare interes n vederea previziunilor. De asemenea, cartografia ocuprii solului permite evaluarea densitii cuverturii vegetale i estimarea aptitudinii la iroire a diferitelor parcele. Administraiile de meteorologie promoveaz strategii de modernizare a infrastructurii sale funcionale, bazate pe nalte tehnologii, ca de exemplu: - sisteme meteorologice integrate; - reele de radare meteorologice DOPPLER; - reele de staii meteorologice automate; - reele de detectare de fulgere; - staii de recepie satelitar; Note de curs Hri de risc i de hazard 17 - reele de telecomunicaii i sisteme de vizualizare care integreaz toate informaiile disponibile etc. Programele internaionale spaiale gestionate de NASA, ESA, EUMETSAT ofer alternative eficiente pentru studiul i monitorizarea fenomenului inundaiilor, a distribuiei spaiale i a evoluiei temporale a acestuia. Sistemele moderne de evaluare i supraveghere a suprafeelor de ap includ i o component satelitar, care permite obinerea de informaii obiective, pe suprafee mari, referitoare la starea i evoluia inundaiilor. Produsele derivate din prelucrarea imaginilor satelitare permit: extrapolarea spaio-temporal continu a informaiilor hidrologice la nivelul unui bazin hidrografic, tararea, pe baza informaiilor hidrologice obinute la staiile hidrometrice, a caracteristicilor imaginilor satelitare, astfel nct acestea s fie transformate n timp real n informaii hidrologice (niveluri de ap, debite de ap, zone inundate, zone sensibile i vulnerabile. Pertinena unei cartografii geomorfologice specializate este din plin demonstrat. Ea permite situarea lucrrilor susceptibile de a modifica funcionarea hidro-morfologic de baz: eliminarea apei din zonele inundabile, frnarea scurgeri apelor, accelerarea i amplificarea viiturilor. De asemenea, utilizarea tehnologilor moderne de teledetecie i GIS, poate duce la mbuntirea activitii de prevenire i protecie fa de fenomenele periculoase generate de inundaii i reducerea socio-economic a impactului dezastrelor naturale. Cursul de fa se refer n mod explicit numai la trei tipuri de hazard natural: seismic, de alunecare i inundaii. Dintre acestea trei numai hazardul seismic este impredictibil i aproape imposibil de prevenit. Pentru hazardele-riscurile de alunecare i inundaii exist n prezent anumite concepte i tehnologii de punere sub control. Hazardele biologice, chimice, de incendiu, militare, tehnologice sau teroriste nu fac obiectul acestui curs, n schimb concepia documentaiei elaborate ca i rezultatele obinute pot deveni utile dac n viitor domeniul de cercetare se extinde. Hrile de hazard-risc natural trebuie definite la nivelul teritoriului judeean, ceea ce implic o precizie mare pe care numai o echip multidisciplinar o poate asigura prin specialiti i dotri adecvate. Modificrile climatice sunt la ora actual o certitudine, care afecteaz deopotriv planeta i vieile oamenilor. nclzirea global, aceast tar a mileniului trei, a nceput s-i fac simit prezena nc de pe acum: inundaiile, alunecrile de teren, seceta, etc. sunt fenomene care produc an de an importante pagube materiale i pierderi nsemnate de viei omeneti. Impactul lor asupra existenei cotidiene, asupra activitii economice i sociale este amplificat de efectele psihologice care creaz anxieti i angoase i au un efect devastator asupra mediului i a existenei durabile pe areale imprevizibile i din ce n ce mai extinse, mai ales dac nu exist un sistem de monitorizare, analiz i de luare a deciziilor optime pentru diminuarea i anihilarea efectelor dezastrelor i calamitilor generate de aceste fenomene. Studiile i cercetrile propuse n cadrul acestui demers sunt axate pe analiza fenomenelor climatice n vederea realizrii unui sistem suport de decizii (DSS) , bazat pe un GIS (Geographical Information System) specilizat, avnd ca baz hrile digitale multistratificate pe care sunt amplasate staii i senzori de urmrire a fenomenelor climatice, care s transmit n timp real datele de intrare n sistem i s permit factorilor de decizie, n principal, dar i cetenilor, s acioneze n cunotiin de cauz pentru elaborarea strategiilor i aciunilor de diminuare sau anihilare a efectelor distructive ale calamitilor naturale. Modelul conceptual, logic i fizic al sistemului de suport decizii (DSS) are drept scop analiza condiiilor de producere a fenomenelor, studierea parametrilor care favorizeaz efectele distructive i simularea pe baza datelor reale, a efectelor distructive, n vederea lurii deciziilor fundamentate tiinific, pentru protecia mediului ambiant i mbuntirea calitii vieii, sistem care s fie implementat de autoritile locale ca instrument permanent de lucru pentru prevederea i prevenirea dezastrelor naturale. Att directivele europene ct i legislaia din ara noastr impun luarea unor msuri i decizii de ctre autoriti, n cazuri de dezastre naturale, generate de modificrile factorilor climatici. Dificultile care apar la nivelul autoritilor locale, care au atribuii n acest domeniu sunt: - fonduri insuficiente pentru realizarea unui sistem de monitorizare a modificrilor factorilor climatici; - lipsa de resurse, echipamente i personal; - lipsa de expertiz; - absena unui sistem coerent bazat pe date obinute n timp real i istorice pentru analiz i decizie. Principalii factori limitativi constau n: - lipsa unor hri digitale care s conin ca informaii factorii de hazard i de risc; - numr insuficient de staii i senzori de culegere a datelor din teren; Note de curs Hri de risc i de hazard 18 - lipsa unor echipamente i a unor laboratoare de analiz; - lipsa unei pregtiri n domeniul modelrii i simulrii proceselor din zone stiinifice inter-disciplinare care necesit cooperarea specialitilor din domenii stiinifice diverse. Pentru realizarea hrilor de risc-hazard este necesar o bun colaborare a specialitilor din domeniile: fizic teoretic i aplicat, geodezie cartografie, fotogrammetrie i teledetecie, protecia mediului i nu n ultimul rnd, a specilitilor n informatic i telecomunicaii. Aadar pornind de la obiectul principal - realizarea unui sistem suport de decizii DSS fundamentat pe un GIS specializat, coroborat cu programe de simulare, n vederea analizei i studiului unei realiti virtuale, pe baza datelor msurabile din teren, rezultatele pot contribui la realizarea unui pas nainte n acest domeniu. Principalele beneficii care se pot obine prin crearea unei baze de date spaiale la nivelul unei zone includ: a. Construirea unei baze de date spaiale centralizate care s fie accesibil tuturor compartimentelor dintr-o structur administrativ local. O astfel de baz de date va permite accesul tuturor compartimentelor la date actualizate, precis raportate pe planuri, indiferent de natura lor - fie date cartografice sau date tabelare. b. Devine posibil accesul la informaia de calitate a factorilor de decizie. Astfel, factorii de decizie, att cei de la nivelul operativ ct i cei ce stabilesc politicile de dezvoltare, vor avea la dispoziie informaii pe baza crora se pot lua decizii optime. n plus, o astfel de baz de date va conduce la creterea ncrederii n capacitatea autoritilor locale de a rezolva problemele curente ale zonei. c. Creterea eficienei activitilor curente desfasurate n unitile administrativ teritoriale. Implementarea GIS conduce la creterea eficienei multor activiti curente ale administraiei locale. De exemplu, GIS va oferi informaiile corecte necesare combaterii efectelor distructive generate de modificarea factorilor climatici. Accesul rapid la informaia dintr-o zon afectat creaz condiiile optime de desfurare a ntregii activiti a administraiei locale. d. Apariia unor noi tipuri de servicii att pentru utilizatorii din cadrul instituiei ct i pentru ceteni. Accesul la informaia corect i actual mbunatete considerabil calitatea activitii administraiei locale. e. Creterea capacitii de comunicare ntre autoritile locale i ceteni. Realizarea acestui proiect va contribui la rezolvarea unor probleme care necesit o referire spaial pentru luarea deciziilor n cazuri extreme pentru prevenirea efectelor distructive ale calamitatilor naturale pagube materiale i pierderi de viei omenesti i la o dezvoltare economico-social durabil a mediului n concordan cu cerinele Uniunii Europene. Evidena dezastrelor naturale i catastrofelor a devenit preocuparea prioritar a guvernelor i a organismelor internaionale. Aceast preocupare este justificat de faptul c pagubele produse depesc bugetele existente sau perturb planurile naionale de dezvoltare economic i social. ntr-adevr, statisticile oficiale ale Comisiei europene arat o cretere exploziv a valorii pagubelor din ultimele decenii produse de calamitile naturale, dei de sute de ani fenomenele climatice care produc alunecri de teren sau inundaiile catastrofale survin aproximativ cu aceleai frecvene i intensiti. n decursul ultimelor cinci decenii valorile pagubelor produse de catastrofele naturale n lume, ndeosebi cele produse de cutremurele de pmnt, alunecri de teren i inundaii, au crescut exponenial. Din statisticile de lung durat rezult c n deceniul 1950-59 au avut loc 20 catastrofe cu pierderi de 42,2 miliarde dolari, iar n deceniul 1990-99 numrul lor a crescut la 89 cu pierderi de 652, 3 miliarde dolari. Numai n 2001 s-au nregistrat n lume 700 catastrofe naturale din care n categoria celor majore au fost incluse i dou cutremure de pmnt: cel din El Salvador de la 13 ianuarie cu 845 mori, 10.000 alunecri de teren i 1,5 miliarde dolari pierderi, iar cel din India de la 26 ianuarie cu 14.000 mori i 4,5 miliarde dolari pierderi. O contribuie remarcabil la evoluia fenomenelor care sunt incluse n hazardele naturale o au schimbrile climatice. nclzirea progresiv a planetei are loc n mod neuniform cu convulsii climatice care atrag dup sine fie ploi toreniale, fie topirea brusc a zpezilor din muni, perturbaiile climatice extinzndu-se i asupra culturilor agricole. n sfrit, situaiile cele mai dramatice apar cnd dezastrele i calamitile naturale se asociaz ntre ele. Este cazul alunecrilor de teren provocate de cutremure sau inundaii, dar i de inundaiile produse sub cerul senin cnd n muni zpezile se topesc n urma nclzirii abrupte a aerului. Note de curs Hri de risc i de hazard 19 n urma prelucrrilor datelor rezultate s-a trecut apoi la redactarea hrilor de risc preliminare pentru evaluarea pagubelor i a principalelor nuclee de producere i manifestare a fenomenelor de inundaii la nivelul teritoriului European. Redactarea acestei hri a avut la baz date generale furnizate de rile europene. Datele furnizate de hrile de risc preliminarii au fost nscrise pe o scar valoric de la minimum la maximum de pagube nregistrate. Prezentarea a fost realizat ca pagube nsumate, repartizate pe uniti administrativ teritoriale statale ale UE denumite NUTS-3, sau pe o hart general a UE, punctual pentru anumite zone reprezentative de interes, n funcie de GDP paguba pe cap de locuitor. Preocuparea pentru realizarea hrilor de hazard i risc pe plan internaional este major, existnd numeroase congrese internaionale, workshop-uri i publicaii care au drept obiect de studiu acest subiect. Iat de pild cum a fost abordat problema n cazul alunecrilor de teren. Hrile de hazard la alunecare se definesc ca fiind: hri care indic probabilitatea anual de apariie a unei alunecri de teren ntr-o arie anume. O hart ideal de hazard la alunecare ar trebui s arate nu numai posibilitatea de apariie a unei alunecri de teren ntr-un anume loc, clar specificat dar i urmrile pe care le-ar putea avea o alunecare de teren dintr-o zon nvecinat. Prin Proposal for a Directive of the European Parlament and Council on the assessment and management of floods redactat la Bruxelles, la data de 18.01.2006 Uniunea European, dorete reglementarea managementul riscului la inundaii. Nivelul de importan al elementelor de risc expuse la hazardul de alunecri de teren n perioada 1998-2004 n Europa s-au produs cca.100 viituri majore, cauznd moartea a cca.700 oameni, pagubele directe au afectat cca.1 milion de oameni, nsumnd cca.25 miliarde euro. n anul 2005 principalele ri afectate de inundaii au fost: Austria, Bulgaria, Frana,Germania i Romnia. Principalii factori care au dus la nregistrarea acestor pagube sunt: producerea de viituri i de debite maxime cu valori mari (ca o consecin a schimbrilor climatice), dezvoltarea obiectivelor economice n zonele inundabile cu risc mare, vulnerabilitatea mare a zonelor locuite situate n zonele de risc. n urma producerii acestor evenimente Parlamentul Uniunii Europene propune Directive cu scopul reducerii riscului natural, proteciei populaiei, proteciei mediului i a reducerii pagubelor obiectivelor social-economice. Directivele privind gestionarea inundaiilor se vor aplica pe tot teritoriul Uniunii Europene. n prima etap statele membre ale UE au obligaia de a elabora harta de risc la inundaii avnd ca termen 22 decembrie 2013, cu revizuirea acestora la fiecare 6 ani. n a doua etap, statele membre ale UE vor stabili nivelul de aprare a zonelor de risc la inundaii n funcie de probabilitatea de producere a viiturilor de calcul corespunztor aprrii zonelor locuite i a obiectivelor social-economice situate n arealele inundabile. n concordan cu aceasta se va elabora planul de amenajare a bazinelor hidrografice privind protecia contra inundaiilor pe bazine i subbazine hidrografice- termen 22 dec.2015, cu revizuirea acestora la fiecare 6 ani. Dac teritoriul bazinului hidrografic este situat pe teritoriul comun a rilor membre UE, statele riverane vor ajunge la un acord comun pentru elaborarea unui singur plan. 2.5 Legislaia n domeniu -alinierea la normele europene- contextul internaional i national privind realizarea hrilor de hazard i de risc Pentru elaborarea hrilor de risc i de hazard se are n vedere legislaia n domeniu, n spe atribuiile prevzute la art.18, alin (b) al Legi 350/2001 ca organ specializat al Guvernului n domeniul amenajrii teritoriului i al urbanismului de colaborare cu consiliile judeene i consiliile locale, precum i urmrirea modului n care se aplic programele guvernamentale i liniile directoare n domeniul amenajrii teritoriului i al urbanismului la nivel regional, judeean i local, n vederea aplicrii prevederilor Legii 575/2001 privind aprobarea Planului de Amenajare a Teritoriului Naional - Seciunea a V-a, Zone de risc natural. Identificarea, localizarea i delimitarea zonelor expuse la hazarduri naturale, cutremure, alunecri de teren i inundaii au ca obiect, elaborarea hrilor de hazard pentru aceste zone, definirea condiiilor de Note de curs Hri de risc i de hazard 20 producere a acestor fenomene la nivelul teritoriului judeean, precum i de stabilire a programului de msuri pentru prevenirea i atenuarea efectelor acestora. 2.5.1. Prevederi legislative: Legea 575/2001 privind aprobarea Planul de Amenajare a Teritoriului Naional - PATN - Seciunea a V-a, Zone de risc natural. Legea nr.138/2004 a mbuntirilor funciare cu completrile i modificrile ulterioare. Legea nr.18/1991, republicat, cu modificrile i completrile ulterioare. Documentaia se elaboreaz innd seama de urmtoarele acte legislative n vigoare: GT006-97: Ghid privind identificarea i monitorizarea alunecrilor de teren; GT019-98: Ghid de redactare a hrilor de risc la alunecare a versanilor pentru asigurarea stabilitii construciilor; Ordinul Guvernului nr. 288/1998 privind delimitarea zonelor expuse riscurilor naturale; Legea nr. 575/2001 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului naional Seciunea V-a zone de risc natural; Hotrrea Guvernului nr. 382/2003, privind exigenele minime de coninut ale documentaiilor de amenajare a teritoriului i de urbanism pentru zonele de riscuri naturale; Hotrrea Guvernului nr. 447/2003, privind modul de elaborare i coninutul hrilor de risc natural la alunecri de teren; Legea nr. 350/2001 privind amenajarea teritoriului i urbanismul, -utiliznd urmtoarele surse cartografice refereniate, vectorizate:harta digital la scara 1:50.000, ortofotoplanurile realizate dup zborurile efectuate n ani 2003, 2004, 2005,2006, nregistrri satelitare. 2.5.2. Metodologii privind elaborarea documentaiilor: HG nr.382/2003, pentru aprobarea Normelor metodologice privind exigenele minime de coninut ale documentaiilor de amenajare a teritoriului i de urbanism pentru zonele cu riscuri naturale. de elaborare i coninutul hrilor de risc natural al alunecrilor de teren. Ordinul MLPAT nr 62/N/1998 privind delimitarea zonelor expuse riscurilor naturale. Ordinul MLPAT nr. 18/N/1997 de aprobare a Ghidului privind identificarea i monitorizarea alunecrilor de teren i stabilirea soluiilor de intervenie - GT006-97, aprobat prin i publicat n Buletinul construciilor nr.10/1998. Ordinul MLPAT nr. 80/N/1998 de aprobare a Ghidului de redactare a hrilor de risc la alunecarea versanilor, pentru asigurarea stabilitii construciilor - GT019-98, aprobat i publicat n Buletinul Constructiilor nr. 6/2000 2.5.3. Normative pe plan naional Pe plan naional, nc din anii 70 au fost realizate hri cu rspndirea teritorial a alunecrilor de teren n Romnia, lundu-se n considerare n principal factorul geomorfologic, ca principal factor de producere a alunecrilor de teren. ncepnd cu anul 1990, n principalele uniti de nvmnt superior au existat programe Tempus postuniversitare pentru realizarea hrilor de hazard la alunecare i introducerea sistemului GIS pentru studiul acestora, au fost introduse n programele de nvmnt universitar metodele de realizare a hrilor de hazard la alunecare. n anii 1997 i 1998, apar GT006-97: Ghid privind identificarea i monitorizarea alunecrilor de teren, respectiv GT019-98: Ghid de redactare a hrilor de risc la alunecare a versanilor pentru asigurarea stabilitii construciilor, elaborate de ISPIF-SA Bucureti, n colaborare cu prof. dr. ing. E. Marchidanu de la Universitatea Tehnic de Construcii din Bucureti Catedra Geotehnic i Fundaii, sub coordonarea Direciei de Programe Cercetare i Reglementri Tehnice din MLPAT. n anul 1995 se emite Ordonana Guvernului nr. 47/1994, privind aprarea mpotriva dezastrelor, aprobat prin Legea nr. 124/1995. n anul 1996 apare Regulamentul general de Urbanism, aprobat prin Hotrrea Guvernului nr. 524/1996 cu privire la delimitarea n fiecare jude a zonelor expuse la riscuri naturale. Note de curs Hri de risc i de hazard 21 n anul 1998 apare n Monitorul Oficial al Romniei nr.354 Ordinul Guvernului nr. 288/1998 privind delimitarea zonelor expuse riscurilor naturale, prin care, printre altele, se aduce la cunotina Consiliilor Judeene c trebuie realizat identificarea i inventarierea zonelor n care s-au produs alunecri de teren, realizarea fielor de identificare i poziionarea pe harta fizico administrativ a zonelor n care s-au produs alunecri de teren. n anul 2001, apare n Monitorul Oficial al Romniei numrul 726 din noiembrie 2001, Legea nr. 575 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului naional Seciunea V-a zone de risc natural, care definete principalii termeni de referin i care realizeaz o zonare la nivel teritorial pentru riscul la seism, inundaii i alunecri. n plus aceast lege aduce obligativitatea Consiliilor Judeene, ca n termen de trei ani de la intrarea n vigoare a legii, s identifice n detaliu, s delimiteze geografic i s declare zonele de risc de pe teritoriul unitilor administrativ teritoriale i s constituie bnci de date informatizate privind aceste zone, care vor fi reactualizate periodic i integrate n sistemul naional de monitorizare. n anul 2003, apare n Monitorul Oficial al Romniei, partea I, nr. 263 din 16.04.2003, Hotrrea Guvernului nr. 382, privind exigenele minime de coninut ale documentailor de amenajare a teritoriului i de urbanism pentru zonele de riscuri naturale, care indic exigene minime de coninut ale documentaiei de amenajare a teritoriului, privind: diagnoza, prin care se analizeaz principalele probleme rezultate din analiza situaiei existente referitoare la riscurile naturale (cadrul natural/mediu, tipologia fenomenelor de risc natural); reeaua de localiti, infrastructurile tehnice ale teritoriului i activitile afectate de riscuri naturale (delimitarea i ierarhizarea zonelor de risc natural, efectele riscurilor naturale); strategia de dezvoltare, prin care se formuleaz propuneri cu caracter director care vizeaz prevenirea, atenuarea/eliminarea i/sau acceptarea riscurilor naturale, n concordan cu obiectivele de dezvoltare (cutremure de pmnt, inundaii, alunecri de teren). n anul 2003, apare n Monitorul Oficial al Romniei partea I, nr. 305 din 07.05.2003, Hotrrea nr. 447, privind modul de elaborare i coninutul hrilor de risc natural la alunecri de teren i inundaii, care impune cadrul general privind succesiunea operaiilor de ntocmire a hrilor de risc natural la alunecri de teren i coninutul acestora. Alte legi privind msuri de protecie i intervenie n caz de dezastre, conflicte armate i atacuri teroriste pentru reducerea pierderilor de viei i valori materiale la instituiile financiar-bancare: H.G. 635 / 18.08.1992 privind culegerea de informaii i transmiterea deciziilor n cazul aprrii mpotriva dezastrelor. H.G. 531 / 04.09.1992 privind realizarea unor msuri de aprare civil. H.G. 282 / 17.06.1994 privind asigurarea spaiilor de depozitare pentru materiale i tehnic necesare interveniei la calamiti i catastrofe. H.G. 308 / 09.05.1995 privind organizarea si conducerea activitii de pregtire n domeniul aprrii civile. Legea 124 / 15.12.1995 privind aprarea mpotriva dezastrelor. H.G. 222 / 19.05.1997 privind organizarea i conducerea aciunilor de evacuare n cadrul proteciei civile. O.U. nr.14/13.03.2000 privind nfiinarea formaiunilor de protecie civil pentru intervenie la urgene n caz de dezastre. Legea Proteciei Civile Nr. 106 / 25.09.1996. Note de curs Hri de risc i de hazard 22 Figura 2.2. Organizarea proteciei civile conform legii 106 din 1996 Prevederi legislative: Legea 575/2001 privind aprobarea Planul de Amenajare a Teritoriului Naional - PATN - Seciunea a V-a, Zone de risc natural. Legea nr.138/2004 a mbuntirilor funciare cu completrile i modificrile ulterioare. Legea nr.18/1991, republicat, cu modificrile i completrile ulterioare. Metodologie privind elaborarea documentaiilor: HG nr.382/2003, pentru aprobarea Normelor metodologice privind exigenele minime de coninut ale documentaiilor de amenajare a teritoriului i de urbanism pentru zonele cu riscuri naturale. HG nr.447/2003, pentru aprobarea Normelor metodologice privind modul de elaborare i coninutul hrilor de risc natural al alunecrilor de teren i inundaii. Ordinul MLPAT nr 62/N/1998 privind delimitarea zonelor expuse riscurilor naturale. Ordinul MLPAT nr. 18/N/1997 de aprobare a Ghidului privind identificarea i monitorizarea alunecrilor de teren i stabilirea soluiilor de intervenie - GT006-97, aprobat prin i publicat n Buletinul construciilor nr.10/1998. Ordinul MLPAT nr. 80/N/1998 de aprobare a Ghidului de redactare a hrilor de risc la alunecarea versanilor, pentru asigurarea stabilitii construciilor - GT019-98, aprobat i publicat in Buletinul Constructiilor nr. 6/2000. A. Studii i cercetri pentru elaborarea legii 575/2001 n vederea redactrii proiectului Lege privind aprobarea Planului de amenajare naional Seciunea V-a Zone de risc natural, au fost elaborate, de diverse instituii de specialitate n domeniu, documentaii la nivelul anilor 1997-2000, ce au fost utilizate i au stat la baza Legii 575/2001. Documentaiile au avut ca beneficiar Institutul Naional de Cercetare Dezvoltare pentru Urbanism i Amenajarea Teritoriului URBANPROIECT Bucureti i au fost reunite sub titulatura Studii P.A.T.N. agricultura factor determinant n amenajarea teritoriului i dezvoltarea localitilor. Documentaia cuprinde date la nivelul teritoriului naional, dup cum urmeaz: Note de curs Hri de risc i de hazard 23 Uniti administrativ teritoriale urbane amplasate n zone pentru care intensitatea seismic echivalent pe baza parametrilor de calcul privind zonarea seismic a teritoriului Romniei, este de minimum VII (exprimat n grade MSK). INCERC Bucureti. Uniti administrativ teritoriale afectate de inundaii, n funcie de tipul de inundaii: pe cursuri de ap i pe toreni - M.M.G.A., A.N.A.R. Uniti administrativ-teritoriale afectate de alunecri de teren GEOTEC Bucureti. Tipologia fenomenelor a fost stabilit n funcie de: potenialul de producere (sczut, sczut-mediu, sczut-ridicat, mediu, mediu-ridicat, mediu- ridicat) determinat pe urmtoarele criterii: litologic,geomorfologic, structural, hidrologic-climatic, hidrogeologic tipul alunecrilor (primar, reactiv), Figura 2.3 Factorii implicai n aprarea mpotriva dezastrelor conform legii B. Studii i cercetri conexe elaborate: Cercetri privind zonele inundabile din bazinele hidrografice ale Romniei n vederea dezvoltrii programelor de aciune pentru prevenirea i combaterea inundaiilor, -M.C.T.1997. Cercetri privind gradul actual de vulnerabilitate la inundaii raportat la pagubele nregistrate n judeele Romniei, M.C.T. 1998. Studii hidrologice i hidraulice efectuate pe diverse sectoare de ruri unde au fost propuse lucrri de aprare contra inundaiilor i de verificare a celor existente. A.N.A.R. (1980-2000) 2.5.4. Situaia pe plan internaional. Alinierea la Normele Europene privind coninutul hrilor Prin Proposal for a Directive of the European Parlament and Council on the assessment and management of floods redactat la Brussels, n 18.01.2006 Uniunea European, dorete reglementarea managementul riscului la inundaii. n esen principalele directive coninute n acest document sunt: n perioada 1998-2004 n Europa s-au produs cca.100 viituri majore, cauznd moartea a cca.700 oameni, pagubele directe au afectat cca.1 mil.oameni, nsumnd cca.25. miliarde euro. n anul Note de curs Hri de risc i de hazard 24 2005 principalele ri afectate de inundaii au fost: Austria, Bulgaria, Frana, Germania i Romnia. Principalii factori care au dus la nregistrarea acestor pagube sunt: producerea de viituri i a debitelor maxime cu valori mari (ca o consecin a schimbrilor climatice), dezvoltarea obiectivelor economoce n zonele inundabile cu risc mare, vulnerabilitatea mare a zonelor locuite situate n zonele de risc. n urma producerii acestor evenimente Parlamentul Uniunii Europene propune Directive cu scopul reducerii riscului natural, proteciei populaiei, proteciei mediului i a reducerii pagubelor obiectivelor social-economice. Directivele privind gestionarea inundaiilor se vor aplica pe tot teritoriul Uniunii Europene. n a doua etap statele membre ale UE vor stabili nivelul de aprare a zonelor de risc la inundaii n funcie de probabilitatea de producere a viiturilor de calcul corespunztor aprrii zonelor locuite i a obiectivelor social-economice situate n arealele inundabile. n concordan cu aceasta se va elabora Schema Directoare de Amenajare i Management ale Bazinelor i Spaiilor Hidrografice privind protecia contra inundaiilor pe bazine i subbazine hidrografice.Termen 22 dec.2015 cu revizuirea acestora la fiecare 6 ani. Dac teritoriul bazinului hidrografic este situat pe teritoriul comun a rilor membre UE, statele riverane vor ajunge la un acord comun pentru elaborarea unui singur plan. n Uniunea Europen opereaz (inclusiv, n domeniul administrrii hazardelor naturale, dezastrelor sau catastrofelor i implicit a riscului acestora) 5 instrumente legislative i politice: Regulamente: - obligatorii integral tuturor Statelor Membre. - trecute prin Consiliu i Parlament. - implementate de Comisie, Agenie, sau Statele Membre. Directive: - obligatorii Statelor Membre, doar n privina obiectivelor de atins, nu i a procedurilor necesare pentru atingerea acestor obiective. - trecute prin Consiliu sau Parlament. - implementate de Comisie, Agenie, sau Statele Membre. Decizii: - obligatorii celor crora li se adreseaz (State Membre, companii sau indivizi). - trecute prin Consiliu, Parlament sau Comisie. - implementate de Comisii, Agenie sau Statele Membre. Recomandri: - o opinie a Comisiei Europene neobligatorie pentru Statele Membre. - puse n discuie de Consiliu, Parlament, Comisie, Agenie, Statele Membre. Opinii: - adresat Statelor Membre i agenilor economici. - neobligatorii Statelor Membre. - puse n discuie de Consiliu, Parlament, Comisie, Agenie sau de Statele Membre. n cadrul Uniunii Europene (htp://europa.eu) sunt implicate n administrarea riscului la toate categoriile de hazarde i dezastre multe grupuri, ale cror mandate i obiective sunt elaborate dup principii individuale. Grupurile EU care administreaz aceste domenii sunt instituii ale Uniunii Europene: Consiliul Uniunii Europene (CEU) Comisia European (EC), care administreaz: Directoratul General de Mediu (DGE) (care cuprinde: Directoratul Integrat al Strategiei UE pentru Strategie i Prevenie, Pregtire i Reacie la Riscurile Naturale, Antropice sau de alte naturi; Directoratul B: Calitatea Mediului Resurselor Naturale, cu B4. Protecia Civil i Accidente de Mediu; Directoratul C: Mediu i Sntate, cu C4. Protecia Radiaiilor; Directoratul E: Afaceri globale i internaionale, E1. Schimbri Climatice Directoratul General Central de Cercetare Asociat (DG JRC), care cuprinde Institutul pentru protecia i Securitatea Cetenilor (IPSC), Arhiva de Hri Digitale (DMA); Laboratorul European pentru Conoaterea Structurii - Ingineria Construciilor i a Cutremurelor (ELSA); Biroul Accidentelor majore de Hazarde (MAHB); Directiva Sevenso I; Proiectul Hazardelor Naturale (NHP), Sistemul Schimburilor Informaionale a dezastrelor Naturale i de Medizu (NEDIES). Directoratul General de Cercetare (DGR) administreaz Programele de cercetare-dezvoltare cu domenii specifice. (de la FP2 la FP 6 - n derulare, pn la FP7 Decembrie 2006). Note de curs Hri de risc i de hazard 25 Oficiul de Ajutor Umanitar al Comisiei Europene (ECHO) care asigur asisten de urgen i sprijin victimelor dezastrelor naturale sau armate din afara UE (Regulation nr. 1257/96). Parlamentul European are trei funcii principale: mparte cu Consiliul puterea legislativ, autoritatea bugetar, i exercit supervizarea democratic a comisiilor). Ageniile UE Agenia European pentru Reconstrucie (EAR) Agenia European Aviatic de Securitate (EASA) Agenia European de Mediu (EEA) Autoritatea European de Securitate Alimentar (EFSA) Agenia European de Securitate Marin (EMSA) Agenia European pentru Securitate i Sntatea Muncii (EU-OSHA) Alte Demersuri i Activiti ale UE n domeniu: Sistemul European de Navigaie Satelitar (GALILEO); Monitorizarea Global pentru Mediu i Securitate (GMES); Infrastructura pentru Informaii Spaiale din Europa (INSPIRE); Proiecte finanate de CE (EU Colaborare n domeniul reducerii dezastrelor, Managementul riscului dezastrelor - FP6) Politica rilor europene privind gestionarea i managementul riscurilor naturale n general i la inundaii n special, s-a bazat pe studii i cercetri coerente ample, la nivel de bazine hidrografice pentru diverse componente ale hrilor de risc, ncepnd cu anii 1980, prin programe-cadru succesive de lucru propuse de Uniunea European. Propunerile privind un nou program vor continua s sprijine cercetrile privind evaluarea i managementul unitar al zonelor de risc extinse la nivelul teritoriului UE. Pagubele datorate fenomenelor de risc natural nregistrate n Europa perioada 1998-2004 culminnd cu anul 2005 au determinat forurile UE s propun elaborarea hrilor de risc unitare la nivelul teritoriului UE, structurate pe bazine hidrografice ntr-o concepie unitar fr granie statale. Uniunea European conform Article 2 of Directive 2000/60 EC participation a prevzut iniial redactarea hrilor de hazard i vulnerabilitate n funcie de extinderea geografic i gradul de afectare. Hrile de hazard s-au bazat pe un algoritm de calcul care a avut n vedere: descrierea geometriei seciunilor de curgere (prin curbe de nivel/profile transversale) n lungul albiilor i de nivelurile debitelor maxime de calcul nregistrate. Diferenele de cote realizate indic potenialul de risc la inundaii pe o scar valoric a producerii hazardului. Diferenele de cote realizate indic potenialul de risc la inundaii pe o scar valoric a producerii hazardului. n urma prelucrrilor datelor rezultate s-a trecut apoi la redactarea hrilor de risc preliminare pentru evaluarea pagubelor i a principalelor nuclee de producere i manifestare a fenomenelor de inundaii la nivelul teritoriului European. Redactarea acestei hri a avut la baz date generale furnizate de rile europene. Datele furnizate de hrile de risc preliminarii au fost nscrise pe o scar valoric de la minimum la maximum de pagube nregistrate. Prezentarea a fost realizat ca pagube nsumate, repartizate pe uniti administrativ teritoriale statale ale UE denumite NUTS-3, sau pe o hart general a UE, punctual pentru anumite zone reprezentative de interes , n funcie de GDP - paguba pe cap de locuitor. Principalii factori care au dus la nregistrarea acestor pagube sunt: producerea de viituri i a debitelor maxime cu valori mari (ca o consecin a schimbrilor climatice), dezvoltarea obiectivelor economoce n zonele inundabile cu risc mare, vulnerabilitatea mare a zonelor locuite situate n zonele de risc. Preocuparea pentru realizarea hrilor de risc la alunecri de teren pe plan internaional este major, existnd numeroase congrese internaionale, workshop-uri i publicaii care au drept obiect de studiu acest subiect. Necesitatea studierii acestui subiect a venit ca urmare a ocurenei foarte mari a alunecrilor de teren. Hrile de hazard la alunecare se definesc ca fiind: hri care indic probabilitatea anual de apariie a unei alunecri de teren ntr-o arie anume. O hart ideal de hazard la alunecare ar trebui s arate nu numai posibilitatea de apariie a unei alunecri de teren ntr-un anume loc, clar specificat dar i urmrile pe care le-ar putea avea o alunecare de teren dintr-o zon nvecinat. A. Inundaii Schemele de amenajare structurale cu lucrri hidrotehnice de aprare contra inundaiilor pn la aceast perioad au vizat aprarea obiectivelor social economice punctuale sau pe zone cu areale mai mari unde erau amplasate complexe social economice dezvoltate. Note de curs Hri de risc i de hazard 26 Schimbrile climatice ce au urmat, au nregistrat ploi cu intensiti deosebite pe perioade mari de timp i au generat lanuri de viituri cu modificri remanente de la o viitur la alta ale caracteristicilor hidrogeologice ale solurilor, morfologiei albiei, caracteristicilor constructive ale lucrrilor hidrotehnice. n acest caz s-a constatat c pagubele datorate unor asemenea fenomene complexe cu probabilitate de apariie extrem sunt mult mai mari dect la producerea unei viituri singulare cu debit maxim asociat unei probabiliti mai mici de apariie. Exemple: Ungaria datorit zonelor de risc la inundaii (care practic ocup tot teritoriu, 70% b.h.Tisa 30% b.h.Dunrea), a condiiilor de relief, dispoziiei reelei hidrografice i a amplasamentelor obiectivelor social economice, are una dintre cele mai dezvoltate scheme de amenajare privind aprarea contra inundaiilor din Europa. Execuia lucrrilor hidrotehnice a nceput n perioada 1870 i a fost finisat la nivelul anului 1950. n faza actual gradul de aprare asigurat nu mai corespunde cu cel iniial (conform inundaiilor nregistrate n 2000-2001), datorit modificrilor survenite privind valoarea debitelor maxime de calcul, valoarea coeficienilor de scurgere, compunerii hidrografelor n zonele amonte de formare ale viiturilor (Ucraina, Romnia, Slovacia). Pentru acest caz se impune o tratare a hrilor de risc cu participarea tuturor rilor riverane. Bazinul Tisa va fi analizat sub acest aspect i n cadrul Forum Tisa cu participarea rilor riverane. Studiile recente arat c Valea Rhinul supus la fenomene cu risc extrem necontrolate poate afecta o populaie de cca.10 mil.locuitori i pagube n valoare de 165 miliarde. Cooperrile existente ntre rile riverane n domeniu au fost realizate ntre rile riverane sub auspiciile International River Commissions pentru cursurile Dunrea, Oder, Elba, Rhine, Mass/Meuse. Romnia este membr a Comisiei Dunrii i Tisa Forum. n urma prelucrrilor datelor rezultate s-a trecut apoi la redactarea hrilor de risc preliminare pentru evaluarea pagubelor i a principalelor nuclee de producere i manifestare a fenomenelor de inundaii la nivelul teritoriului European. Redactarea acestei hri a avut la baz date generale furnizate de rile europene. Datele furnizate de hrile de risc preliminarii au fost nscrise pe o scar valoric de la minimum la maximum de pagube nregistrate. Prezentarea a fost realizat ca pagube nsumate, repartizate pe uniti administrativ teritoriale statale ale UE denumite NUTS-3 sau pe o hart general a UE, punctual pentru anumite zone reprezentative de interes, n funcie de paguba pe cap de locuitor. Fig.2.4. Harta de hazard privind inundaiile B. Alunecri de teren Preocuparea pentru realizarea hrilor de risc la alunecri de teren pe plan internaional este major, existnd numeroase congrese internaionale, workshop-uri i publicaii care au drept obiect de studiu acest subiect. Necesitatea studierii acestui subiect a venit ca urmare a ocurenei foarte mari a alunecrilor de teren. Ele pot s apar n orice arie care nu este morfologic plat. Cauzele apariiei alunecrilor de teren fiind foarte numeroase, se impune o studiere ct mai amnunit a acestui fenomen. nclzirea globala care a dus la precipitaii i furtuni abundente, cutremurele de intensitate mare care au avut loc n ultimii ani au dus la apariia unor alunecri de teren cu efecte dezastruoase asupra oamenilor, bunurilor materiale i Note de curs Hri de risc i de hazard 27 mediului. n general realizarea hrilor de risc, alegerea unor studii de caz pentru zone foarte locuite i cu susceptibilitate mare de alunecare a dus la realizarea unor ghiduri de utilizare a pmnturilor n zonele respective, chiar i la educarea oamenilor n situaii de criz. Hrile de hazard la alunecare se definesc ca fiind: hri care indic probabilitatea anual de apariie a unei alunecri de teren ntr-o arie anume. O hart ideal de hazard la alunecare ar trebui s arate nu numai posibilitatea de apariie a unei alunecri de teren ntr-un anume loc, clar specificat dar i urmrile pe care le-ar putea avea o alunecare de teren dintr-o zon nvecinat. Fig. 2.5. Harta de hazard privind zonele cu alunecri de teren C. Cutremure Hazardul seismic din Romnia este datorat sursei seismice subcrustale Vrancea i mai multor surse seismice de suprafa (Banat, Fgra, Dobrogea,etc.). Sursa Vrancea este determinanta pentru hazardul seismic din circa doua treimi din teritoriul Romaniei, n timp ce sursele de suprafa contribuie mai mult la hazardul seismic local. La nivel European seismicitatea Romniei poate fi caracterizat drept medie, dar avnd particularitatea ca seismele cu focarul n sursa subcrustala Vrancea pot provoca distrugeri pe arii intinse incluzand i rile nvecinate. Cutremurele vrncene au fost sesizabile n Europa pe suprafee care au atins 2 milioane de km2. Dup cum se poate observa din seismicitatea Europei, fig.2.6.,activitatea seismic n Romnia este concentrat n cteva zone seismice distincte, datele caracterisrice vor fi analizate n detaliu n cursurile urmtoare. n comparaie cu sursa Vrancea celelalte zone seismice din Romania prezint o activitate redus, mai activ n ultima perioad dovedindu-se zona Banatului. Un eveniment periculos produs datorat unui hazard natural devine un dezastru natural atunci cnd efectele sale asupra vieii i proprietii oamenilor, precum i asupra mediului reprezint consecine de severitate major. Cu ct o regiune este mai srac, cu att este mai sever impactul social al dezastrului. Reducerea efectelor dezastrelor naturale (conform O.M.M. inundaile provoac cca.70% din totalul pagubelor mondiale), reprezint un obiectiv de prim necesitate n cadrul aciunilor privind cooperarea internaional precum i n cadrul Uniunii Europene. n acest context n decembrie 1989, Adunarea General a Naiunilor Unite a adoptat Rezoluia nr.44/236 care n mod unanim a instituit Deceniul Internaional pentru Reducerea Dezastrelor Naturale -IDNDR. Instituia i propune : reducerea prin aciune internaional concertat n special n rile n curs de dezvoltare, a pierderilor de viei omeneti, a pagubelor economice i a disfunciilor economico-sociale cauzate de dezastre naturale precum inundaiile, cutremurele, alunecrile de teren. Una din prerogativele de baz a IDNDR a constat n amplificarea msurilor de evaluare, predicie i micorare a dezastrelor naturale prin programe de asisten tehnic i transfer detehnologie, proiecte pilot, de educare i instruire a cadrelor specializate conform cu locul i dezastru specific. Ulterior aceast rezoluie s-a materializat printr-un plan de aciune realizat n martie 1991 de ctre experi de larg recunoatere mondial. n conformitate cu planul de aciune OMM n perioada 1991-2000 s-au realizat cu Note de curs Hri de risc i de hazard 28 diferite grade de aprofundare urmtoarele obiective considerate ca parte din acordurile planurilor regionale de dezvoltare durabil: Determinri la scar mondial a probabiliti de producere a dezastrelor i riscului aferent Elaborare de planuri i programe de prevenire le scar naional i/sau local a dezastrelor Acces att la sistemul de alert mondial, ct i la sistemele regionale, naionale, locale Fig. 2.6. Harta de hazard privind cutremurele Aceste trei obiective cu caracter general s-au realizat prin implementarea unui plan detaliat, care conine urmtoarele proiecte: Identificarea zonelor endemice de producere a evenimentelor periculoase i evaluarea magnitudinii acestor evenimente. Ca rezultat al acestei aciuni se pot obine hri cuprinznd identificarea caracterizarea i cauzele evenimentelor periculoase sau hazardurilor naturale precum i msurile necesare privind prevenirea i atenuarea efectelor hazardurilor naturale. Determinarea vulnerabilitii i a riscului precum i analiza de tip cost/beneficiu. Se urmrete evaluarea cantitativ a costului msurilor de prevenire i a cheltuelilor conexe, raportat la valoarea pagubelor evitate pe durata normat a lucrrilor propuse pentru un eveniment cu o anumit frecven de apariie. Calculele de eficien economic sunt necesare stabilirii totalitii sistemelor sau schemelor de amenajare privind lucrrile necesare pentru arealele situate n zonele de risc. Reducerea gradului de periculozitate al dezastrelor prin elaborarea unor politici coerente privind contientizarea i controlul hazardurilor naturale. n acest sens se propun i se dezvolt planuri de dezvoltare pentru gsirea unor soluii optime. Este cazul elaborrii planurilor de aprare i intervenie la nivel judeean n cadrul Inspectoratelor Situaiilor de Urgen. Stabilirea sistemelor informaionale, de monitorizare, predicie i prognoz. Scopul sistemelor informaionale este de a identifica i a oferi o prognoz timpurie i corect care s permit luarea deciziilor corespunztoare privind atenuarea efectelor. Planificarea de lung durat i realizarea de lucrri structurale de prevenire a efectelor dezastroase, precum i conceperea de msuri nestructurale de reducere a consecinelor acestora. In cadrul msurilor structurale este cazul elaborrii planurilor de aprare contra inundaiilor, a schemelor directoare de amenajare i management ale bazinelor hidrografice i a planurilor de urbanusm i amenajarea teritoriului, n curs de realizare. Msurile nestructurale constituie mijloace complementare de aprare foarte eficace. Note de curs Hri de risc i de hazard 29 Planificarea de scurt durat a msurilor de prentmpinare a dezastrelor, precum i a msurilor de urgen n cazul producerii acestora. n acest sens au fost redactate Manualul Prefectului i Manualul Primarului precum i alte documentaii redactate de Inspectoratelor Situaiilor de Urgen privind msurile ce trebuie aplicate din primele faze ale producerii fenomenelor. Luarea de msuri de intervenie anterior evenimentelor periculoase. Aceste msuri se refer la asigurarea din timp a disponibilitilor de echipament de salvare adecvat precum i materiale necesare consolidrii lucrrilor de aprare existente. Aceste msuri intr n atribuiile Inspectoratelor Situaiilor de Urgen, primriilor precum i forurilor judeene. Instruirea personalului care urmeaz a fi implicat n perioada dezastrului sau dup producerea acestuia n paralel cu informarea populaiei. Conform Manualul Prefectului i Manualul Primarului este necesar s se organizeze cursuri , demonstraii practice pe diverse cazuri de simulare ale fenomenelor Dezvoltarea i diversificarea transferului de tehnologie. n cadrul acestui program se menioneaz c rile care au tehnologie i experien bogat n acest domeniu este necesar s transfere i s beneficieze aceste sisteme eficace sub form de know how n folosul rilor cu posibiliti materiale i tehnologice mai reduse. Amplificarea cercetrilor privind dezvoltarea tehnologiilor i a managementului dezastrelor. Participarea colectiv a rilor la efortul de cercetare, a elaborrii modelelor i metodelor de previziune i prognoz precum i a msurilor de de informare, salvare a bunurilor i vieilor omeneti, constituie un factor activ (n care i Romnia este implicat) al instituiilor i forurilor europene din cadrul U.E. Directoratul General de Cercetare i Dezvoltare (DGXI), a dezvoltat programul River Basin Modeling-RIBAMOD avnd ca scop principal modelarea hidrologic i magementul inundaiilor. Comunitatea European a dezvoltat mai multe proiecte de cooperare ntre statele sale cu caracter multidisciplinar, printre care: EUROflood (1992-1996), FLOODware (1996-19998) la care a participat i Romnia n care se meniona urmtoarele obiective majore: - Elaborarea sistemelor de prognoz; -Studierea evenimentelor periculoase de scurt durat; -Cunoaterea regimului hidrologic al viiturilor; -Determinarea riscului la viituri; -Gestiunea structurilor hidrotehnice; -Gestiunea inundaiilor; 4. ELABORAREA HRILOR DE HAZARD SEISMIC LOCAL PENTRU LOCALITI URBANE (H.S.L.L.U.). Introducere n Romnia, de-a lungul timpului, specialitii au propus diverse metode de zonare seismic a teritoriului, ntocmind hri, care au fost i sunt nc pri componente ale normelor i legilor de proiectare nc n vigoare. Astfel, n prezent, n Romnia, hazardul seismic pentru o anumit zon sau amplasament este stabilit conform hrii de zonare seismic prezetat n figura 1, adaptat dup STANDARD SR 11100/1-1993, care a fost realizat urmrindu-se, ntre altele, adaptarea la reglementrile internaionale n vigoare. De menionat c, sporirea rezistenei la cutremure a construciilor, prin proiectarea antiseismic, trebuie s se realizeze pe baza unui corelaii optime ntre cost, performan i risc. Note de curs Hri de risc i de hazard 30 Figura 1. - Harta de zonare seismic a Romniei 4.1. Necesitatea i oportunitatea reglementrii. Analiza arat c, n rile dezvoltate, urbanizarea rapid i creterea populaiei care locuiete sau este transferat n zone cu potenial de pericol ridicat, asociat dezastrelor naturale, sunt probleme majore pentru factorii de decizie, aceste zone provocnd, cel mai adesesea, grele pierderi de viei omeneti i economice. Bilanul pierderilor de viei omeneti i materiale cauzate de hazarde naturale arat c cele mai multe sunt produse de cutremure. Prin urmare, n aceste zone de risc seismic ridicat, trebuie luate msuri pentru proiectarea antiseismic a construciilor civile, industriale, nucleare, militare etc, dar i controlul strict al expansiunii urbane, avndu-se grij ca investiiile n infrastructur s nu fie exagerat de mari n raport cu riscurile reale ce trebuie evitate. Pentru realizarea acestui deziderat sunt necesare cercetri tiinifice care s furnizeze datele necesare proiectrii antiseismice. De asemenea, este necesar ncadrarea analizei condiiilor seismice locale n contextual celor globale i regionale. Astfel, precizm, c rile din bazinul Mrii Negre, din care face parte i Romnia, sunt caracterizate de numeroase tipuri de hazard natural corespunztoare cutremurelor, alunecrilor i prbuirilor de teren, inundaiilor, fenomenelor meteorologice periculoase (secet, nzpeziri, chiciur, grindin, furtuni etc). Din punct de vedere al condiiilor seismice globale i regionale, se cunoate faptul c aceste ri sunt situate n regiunea de hazard seismic nalt al centurii seismice Alpino-Himalaian i Carpato-Balcanic. Aceast poziie geografic a teritoriului rii noastre influeneaz modul specific de manifestare a seismicitii, constatndu-se, printre altele i influena interaciunii elementelor structurale geotectonice la diverse scri (global, regional i local). Creterea performanelor n proiectarea antiseismic, necesit ca spectrele de calcul (spectre de rspuns al terenului) s fie determinate pentru fiecare amplasament n care este posibil determinarea direct a lor (din nregistrri instrumentale sau calculate). De asemenea, se recomand efectuarea corelrii parametrilor rezultai din analiza spectral a nregistrrilor undelor seismice cu acele elemente necesare evalurii hazardului seismic ce depind de compoziia i caracteristicile spectrale ale micrii solului sub aciunea cutremurelor generate att de sursele de suprafa, ct i de cele intermediare. n Romnia s-au adoptat aceleai standarde ca i cele utilizate n reglementrile internaionale actuale, privind trecerea de la datele observaionale la cele reprezentnd valorile parametrilor caracteristici ai hazardului seismic. Pe lng acest aspect, un factor unificator l reprezint i succesiunea etapelor recomandate n procesul de evaluare a hazardului seismic prin adoptarea metodei lui Corneli (1968), a crui schem a fost adoptat n majoritatea cercetrilor i studiilor viznd evaluarea hazardului seismic n Europa i n special n America. Informaii despre cutremurele produse pe teritoriul actual al Romniei sunt menionate n documentele vremii cum ar fi: cutremurul din 1802, cunoscut i sub numele de "Cutremurul cel Mare", precum i Note de curs Hri de risc i de hazard 31 cutremurele produse n anii 1940 i 1977, care au provocat numeroase victime omeneti i pagube materiale imense. Pn n prezent, rspunsul comunitii internaionale la frecventele calamiti produse de dezastre a fost, n principal, axat pe aciuni de salvare i ajutorare a populaiei sinistrate, aciuni care, n fapt, nu rezolvau fondul problemei, ci numai ameliorau situaiile post-dezastru. n aceast situaie, cercettorii tiinifici din domeniul Seismologiei au intensificat studiile teoretice i experimentale ("in situ" i n laboratoare) pentru elucidarea cauzelor naturale i antropogene care au contribuit la producerea pierderilor de viei omeneti i materiale. Astfel, a fost continuat tradiia ca, imediat dup producerea unui cutremur major, s se ntreprind activiti de inventariere i evaluare a efectelor macroseismice, printr-o colaborare internaional susinut, ceea ce a permis acumularea unui vast material privind modul de aciune a cutremurelor asupra oamenilor i mediului nconjurtor, construciilor i scoarei terestre. Din analiza i prelucrarea acestor informaii s-a constatat c este posibil diminuarea pierderilor de viei i bunuri materiale, lundu-se toate msurile impuse de situaie, prin gestionarea (supervizarea i controlul) situaiilor de criz post-dezastru. ns, cea mai important msur de prentmpinare i diminuare n viitor a potenialelor calamiti de natur seismic este adoptarea de soluii moderne de proiectare antiseimic, realizate pe baza Hrilor de hazard seismic, evaluate la scar global, regional i local. Efectele dezastrelor naturale trebuie privite nu numai din punct de vedere umanitar i n termeni sociali, ci i n termeni economici i de dezvoltare, avnd n vedere faptul c dezastrele naturale sunt ntr-adevr un obstacol adesea insurmontabil n dezvoltarea economic i social. S-a observat c, atunci cnd calculm creterea produsului intern brut, constatm c pierderile cauzate de dezastre naturale, n special, n rile dezvoltate sunt mai mari dect creterea economic. n consecin, avnd n vedere impactul social i economic, cu implicaii puternice n relaiile publice i politice, se constat o cretere a preocuprii guvernelor de a da o mai mare atenie evalurii hazardului seismic, prediciei, prevenirii i pregtirii dezastrelor, recunoscndu-se faptul c planificarea aciunilor pre-dezastru, co-dezastru i post-dezastru trebuie s fie o parte integrant a politicii naionale de dezvoltare. n acest sens, elaborarea i intrarea n vigoare a unor strategii (politici) i/sau planuri, privind armonizarea standardelor i codurilor de construcie, conform normelelor tehnice europene, sunt factori cheie pentru stabilirea coerent a creterii siguranei umane i economice. Pentru atingerea acestor deziderate, este necesar o mai bun cunoatere a hazardului seismic i a riscului seismic asociat acestuia. Obiectivele propuse, urmresc punerea la dispoziia specialitilor n cercetrile de hazard seismic a unei metodologii de elaborare a hrilor de H.S.L.L.U., care s rspund n cel mai nalt grad cerinelor moderne i complexe ale noilor filosofii de proiectare n construcii, astfel nct, acestea s reflecte realitile seismotectonice active sau potenial active ale teritoriului Romniei. Aceste hri vor pune la dispoziia specialitilor n proiectarea antiseismic a informaiilor necesare cu privire la efectele posibile ale cutremurelor n scopul adoptrii acelor parametri de proiectare care s asigure, pe de o parte, rezistena construciilor la cutremurele maxime ateptate i, pe de alt parte s permit realizarea acestui deziderat cu un consum minim de investiii. S-au luat n considerare toate Zonele Surse Seismice Poteniale (ZSSP) aflate n vecintatea localitilor urbane sau a amplasamentelor vizate, pentru care se intenioneaz elaborarea hrilor de hazard seismic local. Astfel, se va ine seama de sursele cutremurelor normale aflate pe teritoriul Romniei i n zonele transfrontaliere pn la distana de 150 km fa de localitate sau amplasament, iar pentru cutremurele intermediare vrncene pn la distana de 350 km. Hazardul seismic poate fi exprimat prin probabilitatea ca una din urmtoarele mrimi: intensitate, acceleraie maxim, vitez maxim, spectre de rspuns s depeasc un prag prestabilit. Impactul proiectului asupra societii va consta n creterea siguranei i proteciei seismice a populaiei Romniei la eventualele cutremure majore ce se vor produce pe teritoriul rii sau n zonele seismic active nvecinate i, de asemenea, posibilitatea dezvoltrii economice, n perspectiv a zonelor cu seismicitate ridicat. 4.2. Noiuni de baz n metodologia elaborrii hrilor de hazard seismic Note de curs Hri de risc i de hazard 32 Printre alte noiuni fundamentale cu care opereaz proiectarea antiseismic a obiectivelor civile i industriale, un rol important revine noiunilor de hazard seismic, vulnerabilitate seismic i risc seismic. Determinativul "seismic" apare n fiecare denumire pentru a face o distincie n raport cu alte elemente similare, dar referitoare la alte tipuri de dezastre naturale, cum ar fi: uragane, vulcani, tsunami, etc. Pn nu demult (i se mai constat uneori i n prezent) se face confuzie ntre "riscul seismic" i "hazardul seismic". Hazardul seismic este independent de aciunea omului, este n afara controlului uman, fiind determinat doar de factorii naturali, cum ar fi: - magnitudinea cutremurului produs, - distana epicentral, - adncimea focarului, - direcia planului de falie n raport cu punctul M n care se calculeaz hazardul, - relaia dintre lungimea rupturii i magnitudine, - magnitudinea maxim posibil n zona sursei, - intervalele de timp dup care se pot repeta cutremurele de mrime dat, - structura geologic local n punctul dat (M). Pentru a stabili un limbaj comun i riguros, conferina Grupului de Experi ai UNDRO (Geneva, 1979) a recomandat adoptarea unor definiii standard publicate n Raportul Final al Proiectului pentru Reducerea Riscului Seismic (RER, 1982). Conform conveniilor internaionale la care a aderat i ara noastr vom adopta aceste definiii date pentru cazul cel mai folosit al analizei probabiliste. Hazardul seismic (H) este o funcie P (Y>y) care descrie probabilitatea ca ntr-un loc dat (M) i ntr-un interval de timp (T), valoarea unui parametru Y (care poate fi: intensitatea macro seismic, acceleraia, viteza sau deplasarea solului) s depeasc valoarea dat (y) ca efect al producerii unui cutremur (indiferent unde s-ar afla focarul acestuia). Hazardul seismic poate fi exprimat analitic ca o familie de funcii de punct sau grafic printr-o familie de curbe ce indic probabilitatea apariiei diferitelor valori ale parametrului ales: H = P (Y > y) (1) Vulnerabilitatea seismic (V) este o msur a raportului dintre valoarea pierderilor nregistrate, ca urmare a distrugerilor produse de un cutremur i valoarea total (economic i social) anterioar producerii distrugerilor ntr-o zon dat. Vulnerabilitatea seismic observat (Vo) reprezint vulnerabilitatea seismic determinat pe baza evalurilor efectuate dup producerea distrugerilor provocate de un cutremur. Vulnerabilitatea seismic prezis (Vp) este vulnerabilitatea calculat pe baza unor anticipri ale unui viitor cutremur, lundu-se n considerare potenialele distrugeri ale celor mai expuse obiective. Vulnerabilitatea seismic depinde n principal de aciunea omului, de modul cum au fost protejate antiseismic obiectivele construite i de valoarea economic a acestora. De asemenea, vulnerabilitatea depinde de gradul de uzur i slbire a rezistenei structurilor, ca urmare a unor supuneri repetate la factori ce o pot slbi (cutremure anterioare, vibraii industriale etc). Tendina general este ca vulnerabilitatea s creasc cu timpul, att din cauza creterii valorii obiectivelor ce pot fi distruse (prin instalarea de tehnologii avansate, aparaturi sofisticate, etc), ct i din cauza slbirii rezistenei vechilor instalaii. Riscul seismic specific (rs) este o funcie ce exprim probabilitatea ca ntr-un loc dat s se produc, ntr-un interval de timp dat, un procent dat de pierderi din valoarea total (economic i social), ca efect al unui cutremur ce ar produce, n acel loc, efecte caracterizate de valori ale parametrilor considerai (intensitatea, acceleraia, viteza de deplasare a solului) mai mari dect o anumit valoare. Rezult c riscul seismic specific se poate exprima prin relaia: rs = H x V (2) unde: rs este riscul seismic specific; Note de curs Hri de risc i de hazard 33 Relaia (2) exprim o probabilitate a unui eveniment compus i se exprim ca produs al probabilitilor elementare H i V (legea "i - i" corespunztoare faptului c au loc simultan i efectele descrise de H i cele descrise de V). La limit, cnd nu exist nici un fel de obiect pe suprafaa solului, V = 0 i deci rs este nul. Un alt caz extrem cnd rs = 0 este cel al unei zone suficient de ndeprtate fa de sursele seismice, astfel nct, efectele cutremurelor (oriunde s-ar produce) s nu fie simite n aceea zon. Rezult c n acest caz hazardul va fi egal cu zero i conform relaiei (1) i riscul este nul indiferent ct sunt de mari valorile existente n acea zon. Riscul seismic (R) este probabilitatea de a se produce o pagub n valoare total dat (Vtot) ntr-un punct n care riscul seismic specific este rs, deci: R = rs x Vtot (3) Din relaiile (2) i (3) rezult c putem exprima riscul seismic (R) cu ajutorul hazardului seismic (H) i al vulnerabilitii (V): R = H x V x Vtot (4) 4.3. Parametri necesari n evaluarea hazardului seismic 4.3.1. Intensitatea macroseismic n scopul diferenierii cutremurelor n funcie de efectele lor, printre numeroi parametri pe baza crora se clasific cutremurele de pmnt este i gradul de intensitate seismic. Intensitatea seismic reflect efectele macroseismice produse de cutremure asupra construciilor, oamenilor, mediului nconjurtor i scoarei terestre. Primele preocupri privind clasificarea cutremurelor n funcie de intensitate au aprut n secolul al XV-lea cnd au elaborate o serie de scri descriptive. Observaiile macroseismice au fost folosite n mod tradiional ca msur a intensitii unui cutremur, prima clasificare fiind fcut de Poardi n 1627. Acestea ofer informaii utile pentru obinerea distribuiilor pagubelor produse de cutremure i a hrilor macroseismice care stau la baza studiilor de atenuare a intensitilor macroseismice i la determinarea structurilor de atenuare. n Romnia, prima investigaie macroseismic susinut a fost fcut n 1892 de ctre tefan Hepites, care a folosit n studii o reea unitar de staii meteo, lucrtorii acestor staii avnd sarcina de a colecta informaii macroseismice din zonele nconjurtoare staiei unde lucrau. Majoritatea datelor referitoare la marile cutremure produse pe teritoriul rii au fost sintetizate de Atanasiu, 1961. Un avantaj major al folosirii intensitilor macroseismice este acoperirea mare, n timp i n spaiu, cuprinznd att perioadele istorice, caracterizate de absena msurtorilor directe ale micrilor puternice ale solului, ct i pe cele instrumentale, pentru toate zonele de pe teritoriul Romniei i din zonele transfrontaliere. Astfel nct, modelarea distribuiei intensitilor macroseismice asociate cutremurelor produse pe teritoriul Romniei reprezint o alternativ viabil n procesul de evaluare a hazardului i de reducere a riscului seismic pentru zonele cu potenial distructiv important. Modelarea distribuiei intensitilor macroseismice, specifice seismicitii locale, asociat cutremurelor produse pe teritoriul Romniei, s-a realizat pe baza relaiilor de atenuare obinute din prelucrarea datelor observaionale. Pn n prezent, catalogul hrilor macroseismice pentru teritoriul Romniei cuprinde 57 hri, primele informaii macroseismice reprezentate sub form de hart aparinnd cutremurului vrncean de magnitudine 6.8, produs la 06.04.1790. Efecte macroseismice dezastruoase, cauzate de cutremurele vrncene pot fi explicate, att prin complexitatea i dinamica structurilor tectonice crustale i subcrustale, ct i prin energiile uriae eliberarate n procesele de seismogenez. Un factor care determin ntr-o msur major distribuia efectelor macroseismice pe suprafaa unui teritoriu afectat de cutremure este tipul mecanismului n focar, ntruct schema de radiaie a energiei seismice este asimetric presentnd maxime n planul de alunecare pe falie i minime pe planul nodal. Note de curs Hri de risc i de hazard 34 Exist numeroase studii observaionale i chiar teoretice (Enescu i Smalberger, 1980) care pun n eviden legtura strns ntre forma izoseistelor i mecanismul n focar. De asemenea, este necesar ca n evaluarea efectelor macroseismice locale s se in seama i de influena pe care o are factorul topografic asupra acestora. n 1961, Atanasiu, ncercnd s interpreteze alternana unor zone de efecte maxime cu zone de efecte minime produse de cutremurul din 1940, introduce noiunile de "Culminaii seismice" i "linii de sensibilitate seismic". Atanasiu a crezut iniial c acest fenomen reprezint manifestarea macroseismic a unui proces de suprapunere a undelor seismice avnd ca rezultat nsumarea, respectiv anularea amplitudinilor oscilaiilor, fenomen cunoscut sub numele de interferen. De aceea, Atanasiu a atribuit zonelor de maximum al efectelor macroseismice denumirea de "culminaie" sugerat de asemnarea suprafeei reprezentnd distribuia efectelor macroseismice cu formele de relief, pentru care zonelor cu nlime maxim li s-a dat n Geografie denumirea de "culminaii". Constatnd coincidena existent, n numeroase cazuri, dintre aceste culminaii i structura geologic de suprafa (falii, accidente tectonice majore etc), Atanasiu a introdus denumirea de "linii de sensibilitate seismic" pentru desemnarea acelor grupri de culminaii care determin formarea unei izoseiste corespunztoare unor valori maxime ale intensitii macroseismice. Cu toate aceste similitudini existente n cazul cutremurele normale, se constat c pentru cutremurele intermediare vrncene, nu ntodeauna exist aceast coresponden ntre "liniile de sensibilitate seismic" i accidentele tectonice majore, fapt remarcat chiar de Atanasiu. n acest sens, putem cita ca exemple de astfel de culminaii toate poziiile epicentrelor cutremurelor de suprafa, precum i interiorul izoseistelor de intensitti maxime n cazul cutremurelor intermediare. Complexitatea i varietatea tectonicii teritoriului Romniei i a zonelor adiacente acestuia, fac ca frecvena i energia cutremurelor s varieze n limite largi, n funcie de caracteristicele subunitilor tectonic active. Astfel, pe lng cutremurele intracrustale sporadice produse n provinciile Banat, Criana, Maramure etc, cutremure generate de micri brute pe falii i decrori, se produc i cutremure subcrustale (intermediare), generate n zona de curbur a Carpailor Orientali denumit de seismologi "Zona Seismogen Vrancea". Modelul triplei jonciuni se bazeaz pe configuraie poziiei fragmentelor de plac ce converg n aceast zon i pe o anumit distribuie a forelor care acioneaz. Printre sursele de informare menionm hrile realizate de Atanasiu 1961, Atlasul Balcanic al Hrilor cu Izoseiste (UNDP-UNESCO, 1974), Medvedev, 1977, Radu, 1979, 1982. Pentru cutremurele vrncene intermediare din anii 1977, 1986 i 1990, n afar de hrile cu izolinii, exist fiiere cu mai mult de 6000 de valori de intensiti obinute prin digitizarea intensitilor obinute din chestionarele macroseismice completate n urma acestor cutremure (IPF-Karlsruhe, Germania, 2000). Pentru a obine distribuiile macroseismice aceste date au fost folosite individual pentru fiecare amplasament studiat sau au fost grupate n funcie de distana epicentral i de azimutul amplasamentului (n sectoare unghiulare de 15 grade), punctele de observaie fiind separate, n funcie de intensitate prin arce de cerc centrate n epicentrul macroseismic, fiind folosite mediile intensitilor, ale distanelor epicentrale i ale azimutului fiecrui grup n parte. Avantajul acestor grupri este acela c au fost eliminate efectele locale obinute atunci cnd se lucreaz la scar mic. 4.3.1.1 Atenuarea undelor seismice, distribuia n spaiu a parametrilor Urmtorul pas n analiza distribuiilor n spaiu este selectarea funciei matematice sau a modelului de legtur ntre variabilele dependente i independente. Forma funciei/modelului depinde foarte mult de baza de date folosit: dac aceasta este relativ uniform atunci funcia poate depinde doar de civa parametri, iar alteori pot fi folosite modele simple, empirice. n cazul n care extrapolarea modelului se face mult n afara centroidului de date, este necesar existena unui model fizic pentru ca extrapolarea s aib sens. Bazele fizice ale relaiilor de distribuie/atenuare n spaiu sunt limitate la cele mai elementare principii ale seismologiei i geofizicii, probleme aprnd de obicei doar n apropierea sursei, unde devin importante detalii legate de procesul de rupere. Scderea amplitudinii undelor seismice cu distana parcurs este efectul rezultant al urmtoarelor patru procese: Note de curs Hri de risc i de hazard 35 - mprtierea geometric (scderea amplitudinii undelor datorit creterii ariei frontului de und), - dispersia undelor (datorit dependenei vitezei de propagare de frecvena de oscilaie, lungimea pulsului crete cu distana de propagare i amplitudinea sa scade), - mprtierea pe neomogeniti (energia undelor se imprstie n toate direciile datorit refexiei pe neomogenitile mediului de propagare); - absorbia (transformarea energiei undelor seismice n alte forme de energie, datorit neelasticitii mediului de propagare). Ultimele dou sunt cauzele atenurii anelastice a undelor. Intensitatea acestor procese difer n pmnt n plan orizontal, dar i cu adncimea. n apropierea suprafeei pmntului, unde structura este foarte complex, toate tipurile de atenuare a energiei seismice sunt importante. La adncimi mari, unde presiunea este foarte mare, absorbia este slab. Intensitatea acestor procese difer cu tipul de unde seismice; dispersia undelor de volum este att de slab, nct, de obicei, se neglijeaz, spre deosebire de a undelor de suprafa, care este foarte puternic. mprtierea pe neomogeniti este foarte mic la mare adncime n pmnt, astfel nct poate fi neglijat, dar n schimb este procesul dominant n atenuarea undelor Reileigh (Howell, 1990). 4.3.1.1.1 Relaii de atenuare Estimarea relaiilor de atenuare este una din cele mai importante probleme n vederea determinrii hazardului seismic datorat cutremurelor din Vrancea. Forma general a relaiilor de atenuare este de tipul: y=b1f1(M)f2(r,E)f3(M,r,E)f4(P1) (5) unde: y este parametrul ce urmeaz a fi prezis - variabila dependent; f1(M) = o funcie dependent de magnitudinea cutremurului; f2(r,E) = o funcie dependent de distana hipocentral (r) i de proprietile tectonice (E); f3(M,r,E) = o funcie neseparabil de magnitudine, distan i mediu; f4(Pi)=o funcie ce caracterizeaz parametri independeni ai cutremurelor, propagrii, amplasamentului sau structurii; = o variabil aleatoare ce reprezint incertitudinea n estimarea lui Y. Cu toate c exist o multitudine de forme pentru fh de obicei acesta este de forma: f1(M) = eb2m inndu-se cont de definiia magnitudinii ca logaritmul amplitudinii micrii solului (Richter, 1958). Forma cea mai folosit pentru f2 este f2(r)=eb+r[r+b5]-b3 (6) unde: termenul din parantez reprezint atenuarea datorat mprtierii geometrice, b3 este rata atenurii geometrice i eb+r reprezint atenuarea anelastic datorat mprtierii i amortizrii undelor n medii elastice, b4 fiind coeficientul acestei atenuri, b5 este un coeficient folosit pentru limitarea valorii lui y n apropierea epicentrului, inndu-se cont de fenomenul de saturare a micrilor cu scderea distanei fa de surs. O alt expresie folosit pentru f2 este: ( ) | |hr bb r e r f ++ =2522 (7) unde termenul din parantez este echivalentul distanei hipocentrale. Unii autori au inlocuit coeficientul b3 cu o funcie logaritmic de r, iar alii au folosit funcii definite pe intervale pentru a ine cont de proprietile de saturare ale parametrilor micrilor puternice cu scderea distanei epicentrale (Campbell 1982 etc). Funcia f3(M, r, E) sau, simplu f3(M, r) este folosit pentru a scala magnitudinile cu distana, n cazul cel mai simplu aceast funcie este egal cu 1 i n cazul general are forma: f3(M,r)=[r+b6eb7M]b3 (8) unde b7 ia valori negative, funcia prezentnd o alt form de saturare i anume cea cu magnitudinea. n legtur cu acest tip de saturare exist nc controverse. O alt form a lui f3 se poate obine din f2 prin nlocuirea lui b3 cu o funcie liniar de magnitudine: f2(r)=eb4r[r+b5]-b3M (9) Funcia f4(P) are de obicei forma: f4(P1)= eb1P1 (10) Note de curs Hri de risc i de hazard 36 care ine cont de faptul c efectele locale sunt multiplicative. Parametrul cel mai folosit n aceast expresie este legat de clasificarea geologic a staiilor. Variabila aleatoare este de obicei distribuit lognormal, n special datorit formei exponeniale ale funciilor din relaia (5). Dup selectarea modelului corespunztor cutremurelor i mediului de studiat, urmtorul pas const din gsirea procedeului pentru determinarea coeficienilor bi, necunoscui din ecuaiile de mai sus, procedeul purtnd numele de regresie. Datorit faptului c de cele mai multe ori parametri Y de studiat sunt distribuii lognormal, regresiile se efectueaz de obicei pe logaritmul lui Y: y=lnY=lnb1+ln[f1]+ln[f2(M)]+ ln[f2(r)]+ ln[f3(M,r)]+ ln[f4(P)]+e (11) unde e=ln este o variabil aleatoare cu media zero i deviaia standard , care reprezint eroarea standard n determinarea lui y, "e" este distribuit normal sau Gaussian. Aceast valoare este necesar pentru a face o analiz statistic asupra rezultatelor. Regresiile pot fi fcute pe orice tip de transformare a lui Y, nu neaprat pe transformarea lnY. Cea mai uoar i mai folosit regresie este cea care folosete procedeul celor mai mici ptrate, care minimizeaz suma erorilor ptratice: ( )= nii iy y w12unde y este valoarea prezis a lui y, yi ia valoare observat a lui y i wi este ponderea lui yi. Alte procedee folosite, pe lng cele liniare care folosesc procedeul standard al celor mai mici ptrate, sunt: procedeele cu pai multipli care pot fi reduse la regresii liniare i care sunt folosite pentru separarea distanelor de magnitudini, regresiile ponderate i regresiile neliniare, care de obicei se rezolv empiric prin folosirea diferitelor tehnici de simulare. Regresiile ponderate sunt folosite, atunci cnd n setul de date predomin informaiile de la un numr mic de cutremure sau pentru cteva distane, pentru egalizarea impactului nregistrrilor provenite de la diferite cutremure i la diferite distane. Ponderile sunt atribuite pe baza calitii datelor, n special n analiza micrilor puternice pentru reducerea erorilor asociate distribuiilor neuniforme ale nregistrrilor n raport cu cutremurele individuale, magnitudine i distan. Incertitudinile valorilor prezise sunt cel mai bine reprezentate de limitele de confiden. Pentru modele neliniare aceste limite se obin n urma simulrii Monte Carlo. Pentru modele liniare, cu coeficieni distribuii normal, se pot folosi i procedee analitice. Limitele de ncredere 1- pentru media a n0 observaii avnd dat un set specific de coeficieni, se obin din expresia: ( )5 . 022,2 (((

+ yvnt y (12) unde: t/2,v = valoarea absolut a testului statistic t asociat unei probabiliti de depire de /2 i v = n-p-1 grade de libertate; n = numrul de nregistrri folosite n analiz; p = numrul variabilelor independente din model; = eroarea standard a estimrilor obinute n urma regresiei; = deviaia standard a prediciei medii = (X0'CX0) n notaie matricial: X0 = un vector ce conine valori specifice ale parametrilor modelului (de exemplu M i ln r); X0' = covariana matricei coeficienilor modelului (de exemplu parametri bi); Intervalul dat de relaia (12) reprezint limitele ntre care se situeaz media celor n0 observaii ale lui Y n (1- )100% din timp. Pe lng incertitudinile menionate mai sus, asociate dispersiei datelor ( ) i celei asociate estimrii parametrilor b( )mai exist o a treia surs de erori care sunt date de alegerea modelului de regresie i nu este reflectat de limitele de confiden. Aceast incertitudine este cu att mai mic cu ct funcia modeleaz mai bine adevrata form a comportrii sistemului i nu neaprat ct de bine fiteaz datele. Note de curs Hri de risc i de hazard 37 Urmtorul pas este analiza reziduurilor, care reprezint diferena dintre valoarea observat i cea prezis pentru y. naintea analizei, reziduurile se normalizeaz astfel nct media acestora s fie zero i deviaia standard egal cu 1. Uneori, cnd unii dintre coeficieni sunt puternic corelai sau cnd datele nu sunt bine distribuite este necesar, n prima faz, constrngerea anumitor parametri, de exemplu, muli autori constrng valoarea lui b5 la o valoare n jurul lui 20 km pentru a putea controla comportamentul parametrilor la distane mici. Legea de atenuare Blake-Sandi Intensitatea (MSK=EMS) epicentral, ateptat: I0=(1.3+0.25 lg h)MGR+2.0-3.0 lg h (13) Scderea ateptat, datorit atenurii: I=(3.0+1.5 lg h) lg[(l+r2/h2)] (14) unde h, r sunt msurate n km Intensitatea ateptat la un amplasament: I=I0- I (15) Trecerea la acceleraia spectral (de vrf, pentru amortizare 5% critic, exprimat n m/s2): log2 PSA = (I-6.68)+log4(2 /TC) (16) unde TC este perioada de col, s; i acceleraia de vrf a micrii terenului se obine mprind PSA la 2.5 ... 3.0. 4.3.1.1.2 Distribuia n spaiu a intensitilor macroseismice Studiile de hazard seismic din ultimii 30 de ani au fost n mare parte realizate innd cont de necesitile inginerilor constructori, prin legarea mrimilor specifice micrii solului de parametrii fizici determinai instrumental i anume de valorile maxime ale acceleraiei solului. n prezent interesul fa de rezultatele studiilor de hazard s-a extins i la alte domenii cum ar fi societile de asigurare sau proiectare, crescnd astfel i interesul fa de informaiile macroseismice cum ar fi variaia intensitii macroseismice, respectiv a pagubelor, ca funcie de distan i magnitudine/intensitate epicentral. Cu toate c informaii macroseismice exist nc din perioada preinstrumental a seismologiei, studiile legate de atenuarea intensitilor sunt relativ puine i neconvingtoare. Scopul aprofundrii acestui studiu este acela de a trezi interesul fa de un domeniu lsat de multe ori pe planul doi i de a rspunde la ntrebri cum ar fi cele ce urmeaz: - Care sunt relaiile de atenuare a intensitilor macroseismice datorate cutremurelor intermediare i normale din Romnia ? - Exist variaii sistematice n relaiile de atenuare prin trecerea de la o regiune seismic la alta ? Care sunt acestea ? - Cum pot fi incorporate efectele geologice locale n relaiile de atenuare a intensitilor ? Distribuia intensitilor macroseismice ale ocurilor de adncime intermediar din regiunea Vrancea, prezint forme deosebite i, din acest motiv, prezint interes att teoretic ct i practic. Aceast form specific a distribuiilor intensitilor macroseismice a cutremurelor puternice produse n Vrancea a fost intens studiat de diferii autori, urmnd ca, n cadrul Proiectului CERES/15.10.2001, acestea s fie reevaluate conform normelor n vigoare. Distribuia anormal a intensitilor const din apariia unor efecte mult mai mari n locuri aflate la distane de sute de kilometrii, ca Bucureti sau Zimnicea, i n deplasarea epicentrului macroseismic spre est. Enescu i Smalberger (1980) consider c forma general a curbelor de intensitate este o consecin clar a mecanismului focal i a directivitii sursei. Radiaia sursei fiind considerat responsabil att pentru alungirea pe direcia NE-SW a curbei, ct i pentru deplasarea epicentrului macroseismic. 4. 3.2. Parametrii ce caracterizeaz micrile puternice ale solului Alegerea celui mai bun parametru instrumental este foarte controversat. Cu toate c acceleraia maxim a solului este parametrul cel mai folosit, exist multe critici legate de lipsa corelaiei dintre acesta i performanele structurale ale cldirilor n timpul cutremurelor. De aceea s-a ncercat studierea altor Note de curs Hri de risc i de hazard 38 parametri cum ar fi viteza maxim, spectrul de rspuns, acceleraia ptratic medie, spectrul Fourier, densitatea spectral de putere i intensitatea spectral. Acceleraia maxim orizontal descrie cel mai complet micarea solului i poate fi folosit n aplicaiile ingineriei seismice, avnd potenialul de a incorpora toate caracteristicile micrii solului - att n timp ct i n frecven - i poate fi folosit n studiile elastice i inelastice a oricror tipuri de structuri. Din pcate aceste analize consum foarte mult timp i de aceea se ncearc folosirea altui parametru care s descrie micarea solului la fel de bine, dar care este mai uor de folosit de inginerii constructori, i anume spectrul de rspuns. Un dezavantaj al acestuia este ns faptul c n predicia spectrului de rspuns avem nevoie de dezvoltarea mai multor relaii de atenuare, cte una pentru fiecare perioad structural i amortizare de interes. De aceea s-a propus folosirea unei mrimi proporionale cu parametrii micrii maxime a solului, numit spectrul standard de rspuns. Aceast mrime se testeaz nc. O alt problem n alegerea parametrilor dependeni este dat de determinarea componentei (verticale sau orizontale) optime. n plus, trebuie decis modul de folosire al componentelor orizontale. Tratarea micrilor puternice ale solului din cele dou componente orizontale, se face prin includerea n calcul a: - celei mai mari componente; - ambelor componente ca variabile independente; - mediei celor dou componente; - rezultantei componentelor; - uneia dintre componente alese n mod aleator. Folosirea aleatoare a celor dou componente, d o predicie median identic cu folosirea mediei celor dou componente, dar are deviaia standard mai mare. Datorit corelaiei puternice dintre cele dou componente orizontale, folosirea independent a acestora va crete artificial semnificaia statistic a analizei. n cele mai multe aplicaii inginereti, amplitudinea componentei verticale a micrii solului este considerat ca fiind dou treimi din amplitudinea acceleraiei orizontale. S-a observat c n cazul cutremurelor moderate sau mari, aceast lege nu este valabil n apropierea sursei, ntruct acceleraia vertical maxim este egal sau chiar depete acceleraia orizontal maxim. Tot experimental se observ c prin creterea distanei epicentrale raportul vertical/orizontal tinde s scad ajungnd la distane mari sub valoarea de 2/3. De aceea, nu este indicat folosirea raportului de 2/3 pentru determinarea statistic a componentei verticale din cea orizontal. n studiile de atenuare, se alege ca parametru dependent rezultanta maxim a componentelor orizontale ale acceleraiilor solului. n scopul creterii semnificaiei statistice a analizei, se folosesc ambele componente ale acceleraiei orizontale, iar pentru asigurarea consistenei se alege rezultanta celor dou componente NS i EV. 4. 3.3. Parametrii specifici cutremurelor Ca parametri specifici cutremurelor pot fi folosii urmtorii: intensitatea maxim epicentral, magnitudinea cutremurului, magnitudinea moment, sau momentul seismic i "stress drop". Momentul seismic sau magnitudinea moment sunt preferate de unii cercettori n determinarea relaiilor de atenuare datorit corespondenei mrimilor cu proprietile fizice ale sursei. Din pcate pentru cutremurele mai vechi sau pentru cele mai mici momentul nu poate fi determinat dect grosier sau chiar deloc. De aceea, unii autori prefer folosirea magnitudinii locale ML n locul magnitudinii moment Mw. Varietatea scrilor de magnitudini care exist pot duce la confuzii legate de diferitele predicii ale micrilor solului. O alt problem este legat de saturarea diferitelor scri de magnitudini pentru cutremurele mari. O corelare primar ntre scrile de magnitudini i micrile solului se poate face inndu-se cont de frecvena micrilor i anume: micrilor slabe (M 0), care se pot produce n cursul aceluiai interval de timp; b - este panta curbei ce caracterizeaz raportul dintre cutremurele mari i mici. n scopuri practice se poate impune o magnitudine minim mai mare dect zero. n analiza probabilistic nu se mai consider distana minim (dintre surs i amplasament), ci se ia un interval n care sunt cuprinse perechile distan-mrime i probabilitile asociate lor. n analiza statistic a hazardului seismic se presupune c procesul de generare a cutremurelor este un proces "fr memorie", adic fiecare cutremur se produce independent a fi cauzal legat de orice alt cutremur. Aceast presupunere nu este ns valabil atunci cnd se iau n considerare seturile de date care includ pre i post ocurile. Modelul sistemelor "fr memorie" este chiar modelul Poisson, care este foarte des folosit n seismologie i pe baza cruia se fac foarte multe aproximaii folositoare. - Etapa a III-a const n determinarea efectelor cutremurelor, fiind similar cu cea determinist, cu excepia c n analiza probabilistic rangul cutremurelor de mrime considerat necesit o familie de curbe de atenuare, care leag parametrii micrii solului (de exemplu acceleraia maxim) de distana epicentral. - Etapa a IV-a de determinare a hazardului ntr-un loc dat, este substanial diferit de procedura simpl folosit n hazardul deterministic. n acest caz efectele tuturor cutremurelor de diferite mrimi, ce se produc n diferite locuri, n diferite surse, cu diferite probabiliti de apariie sunt integrate ntr-o singur curb care d probabilitatea de depire a diferitelor niveluri ale micrii solului n cursul unei anumite perioade de timp: ( ) ( ) ( ) ( )drdm r m z Z P r f m f z ENimmi i iu,10 > = = (18) unde: E(z) este numrul ateptat de depiri ale nivelului micrii solului z n timpul t; i este rata medie de apariie a cutremurelor cu magnitudinea cuprins ntre magnitudinea minim m0 i magnitudinea maxim mu aparinnd sursei i; fi(m) este distribuia densitii de probabilitate a magnitudinii (dat de relaia de recuren) pentru sursa i; fi(r) este distribuia densitii de probabilitate a distanei epicentrale ntre diferite localizri din interiorul sursei i i locul unde se determin hazardul; P(Z>z m,r) este probabilitatea ca un cutremur dat de magnitudine m i distan epicentral r s provoace o micare a solului mai mare ca z. Deoarece, n cazul modelului Poisson, nu exist o preferin pentru producerea unui anumit cutremur ntr-un anumit an, perioada de revenire (n ani) a unui cutremur care s produc o depire dat a nivelului micrii solului este obinut cu ajutorul probabilitii anuale de depire. Dac scopul analizei hazardului seismic este estimarea probabilitii de depire a unui anumit nivel al micrii solului de-a lungul unei perioade de timp finite T (de exemplu timpul de via al unei structuri), se poate arta c perioada de revenire, care este echivalent cu aceast probabilitate este: TR=-T/ln(1-P(Z>z)) (19) n acest caz P(Z>z) reprezint probabilitatea de depire n timpul T. Aceasta este prezentat n figura 4. Spre deosebire de Metoda Corneli care se bazeaz numai pe prelucrarea informaiilor de natur seismologic, metodologia folosit n ara noastr recomand recurgerea la informaii complementare geofizice (gravimetrice, magnetometrice, electrometrice, radiometrice, seismometrice etc), care pe lng faptul c permit reducerea gradului de incertitudine, mai au i avantajul de a conduce la punerea n eviden a unor accidente tectonice (falii active, falii potenial active, falii incerte etc.) i a unor formaiuni geologice, care prin natura compoziiei, formei, adncimii etc. contribuie la amplificarea efectelor macroseismice. Note de curs Hri de risc i de hazard 42 Astfel, la Etapa I (Identificarea surselor), pentru a realiza o evaluare mai corect a situaiei seismotectonice existente n zona analizat sunt necesare investigaii geofizice, cum sunt cele gravimetrice, magnetometrice, electrometrice, radiometrice, seismometrice etc. n Etapa a II-a (Stabilirea relaiilor de recuren) o mbuntire a cunoaterii recurenei cutremurelor se poate realiza renunnd la utilizarea binecunoscutului Model Poisson, ce are la baz ipoteza c procesul de generare a cutremurelor este un proces "fr memorie" (adic fiecare cutremur se produce independent de producerea altui cutremur) i elabornd, printr-o sintez multidisciplinar, alte modele mult mai realiste de natur geofizic, cum ar fi de exemplu cele ale interaciilor neliniare ntre elementele geotectonice manifestate prin frecri statice i dinamice (modele de tip Stick-slip) sau de faliere heterogen (cu vitez variabil de propagare a ruperii, de tip asperitate, barier etc), modele fractale (de tip Andrews-de faliere; de tip Kagan-ale seismicitii; de tip Turcotte- ale deformrilor crustale), modele Haosologice (de tip Huang - Turcotte Blocuri cu resorturi; reprezentri prin traectorii n spaiul fazelor), sau modele de tip Sisteme critice autoorganizate (cum ar fi cele de tip Burridge-Knopoff/Carlson-Langer). n Etapa a III-a se vor detalia informaiile privind curbele de atenuare ale parametrilor micrii solului utiliznd rezutatele obinute n Etapa I n cursul investigaiilor geofizice (gravimetrice, magnetometrice, electrometrice, radiometrice, seismometrice etc.), astfel nct, izoliniile cu caracter general construite doar pe baza informaiilor seismologice s fie corectate la nivel local, obinndu-se aproximaii de ordin superior ale atenurii efectelor undelor seismice. Este necesar ca, atunci cnd se vor elabora hri de hazard seismic pentru localiti urbane s fie consultate serviciile de urbanism i amenajarea teritoriului pentru a se realiza o adaptare la cerinele ce rezult din legea PATN/2001, seciunea zone de Risc Natural, care se refer la modul de elaborare a planurilor de amenajare a teritoriului i urbanism. Figura 4. - Relaia dintre perioada de revenire, perioada de interes i probabilitatea dorit de depire n cursul perioadei de interes, pentru modelul Poisson (dup Reiter, 1991) Se observ c perioada de revenire cu probabilitatea de depire de 10% n 50 de ani este de aproximativ 475 de ani. Pentru perioade de revenire mult mai mari dect perioada de interes, probabilitatea P(Z>z) este aproximativ egal cu raportul dintre perioada de interes i perioada de revenire. Principiul cauzalitii afirm c orice eveniment care s-a produs la momentul t1 este un rezultat (efect) al producerii a cel puin unui alt eveniment la un moment anterior, t0 (to7 Numrul de cutremure Note de curs Hri de risc i de hazard 84 1 Vrancea 346 225 120 74 51 32 37 2 Banat 14 29 9 4 1 0 0 3 Criana 3 2 0 1 1 0 0 4 Maramure 7 4 2 0 0 0 0 5 Moldova 7 4 1 1 0 0 0 6 Transilvania 7 3 8 6 7 3 0 7 Muntenia de V 15 8 5 2 4 1 0 8 Muntenia de E 1 2 3 1 1 1 0 9 Dobrogea 9 7 5 1 1 0 1 - particularitile seismogenezei sunt asemntoare zonelor seismice din Hindukush din Afganistan, insulele Santa Cruz i Bucaramanga din Columbia; - hipocentrele cutremurelor subcrustale majore sunt cuprinse ntre 60-200 km; - procesele de seismogenez, precum i particularitile tectonice, structurale i geologice determin forma puternic alungit a izoseistelor pe direcia NE-SV (vezi Harta macroseismic a cutremurului din 4 martie 1977, Fig. 14) i apariia unor amplificri locale ale intensitii seismice la distane de 200-300 km de epicentru, efectele macroseismice manifestndu-se la distane mari Varovia, St. Petersburg, Moscova, Constantinopol (Istanbul), Sofia, Belgrad, Budapesta, etc; - cutremurele vrncene afecteaz circa 50% din teritoriul rii. De asemenea, analiza detaliat a regimului seismic al cutremurelor subcrustale (h > 60km) din Zona Seismogen Vrancea a scos n eviden i faptul c acestea se grupeaz n timp. Aa cum am menionat mai sus, o caracteristic interesant, specific Zonei Seismogene Vrancea este producerea aa numiilor "multiplei seismici" (vezi Tabelul 4 n care este prezentat statistica multipleilor seismici intermediari produi n ultimii 100 de ani). Cel mai puternic cutremur vrncean, produs la 26 octombrie 1802, a provocat efecte macroseismice pe un enorm domeniu al suprafeei terestre, mrginit de o curb nchis trecnd prin Varovia, St. Petersburg, Moscova, Constantinopol (Istanbul), Sofia, Belgrad, Budapesta, etc. Evident, cele mai puternice efecte ale aciunii seismice ale acestui cutremur major (menionate n documentele vremii) au fost produse pe teritoriul Romniei i pe suprafeele teritoriilor statelor vecine. Dup aria impresionant de manifestare a efectelor macroseismice se poate deduce c seismul s-a produs sub crusta terestr (subcrustal), la o adncime probabil de peste 150 km. Un alt cutremur vrncean, asemntor prin efectele macroseismice (menionate n cronicile vremii), cu importante pierderi de viei umane i distrugeri materiale, pe o arie extins pe teritoriile actualelor state Ucraina, Moldova, Ungaria i n Peninsula Balcanic, a fost cel din 23 ianuarie 1838. Pe lng cutremurele cu asemenea adncimi s-au mai produs i cutremure intracrustale devastatoare cum ar fi cel din Sabla produs la data de 31 martie 1901, Ms = 7.2, Io = 10 grd. Mercalli (cu epicentrul n Marea Neagr) i cel din zona Fgra (26 ianuarie 1916, Ms = 6.4, I0 = 8 grd. Mercalli). Un pas important n obinerea distribuiilor spaiale i implicit n determinarea hazardului seismic este selectarea parametrilor dependeni i independeni specifici micrilor puternice. n terminologia statistic parametri ce trebuie prezii sunt considerai variabile dependente, iar cei folosii la prezicerea acestor variabile sunt variabile independente. Parametrii selectai trebuie s fie reprezentativi pentru performanele seismice ale structurilor ce au cel mai mult de suferit n timpul unui cutremur mare i de aceea au existat ntotdeauna controverse legate de alegerea celui mai bun parametru. Cei mai folosii parametri dependeni sunt: intensitatea macroseismic, viteza maxim, spectrul de rspuns, acceleraia maxim, acceleraia ptratic medie, spectrul Fourier, densitatea spectral de putere i intensitatea spectral. Ca parametri independeni pot fi alei: mecanismul focal, magnitudinea moment sau magnitudinea local, intensitatea maxim, distanele hipo i epicentrale, azimutul i n cele din urm diferii parametri locali ce caracterizeaz geologia amplasamentului i elementele structurale. Note de curs Hri de risc i de hazard 85 Dup selectarea parametrilor dependeni i independeni, trebuie aleas baza de date. Criteriile de selecie trebuie stabilite astfel nct s asigure standardele de calitate i consisten. n cazul n care aceste condiii nu sunt ndeplinite, n analiz sunt introduse erori care duc la creterea nesiguranei n predicie. Pentru evitarea acestor fenomene, datele selectate trebuie s fie reprezentative pentru regiunile i sursele seimice investigate, aparatura folosit trebuie s aib caracteristici de rspuns similare, iar tehnicile de prelucrare trebuie s fie corecte i s nu introduc erori suplimentare. Datele trebuie astfel selectate nct s reprezinte rangul parametrilor pentru care urmeaz s se realizeze prediciile. Includerea unor date aflate n afara acestui rang poate duce la creterea erorilor i a mprtierii prediciilor. O alt surs potenial de erori n determinarea coeficienilor regresiei apare atunci cnd variabilele independente sunt corelate statistic. Identificarea acestor corelaii se face de obicei grafic prin reprezentarea graficelor de mprtiere a datelor (vezi figura 19). Consistena bazei de date poate fi obinut fie prin excluderea acelor nregistrri care nu ndeplinesc condiiile prediciei sau din contr prin includerea altor parametri care s in cont de caracteristicile prediciei. Prima variant este folosit atunci cnd nregistrrile nedorite reprezint doar un procentaj relativ mic din setul total de date, astfel nct, analiza statistic s rmn stabil i n urma eliminrii. mprirea datelor se face n funcie de zona tectonic, magnitudine i caracteristici locale (fig. 19). A doua variant este folosit n cazurile cu seturi mici de date cnd este imposibil eliminarea datelor fr a fi afectat stabilitatea analizei statistice. Datele nu trebuie eliminate din setul de lucru atunci cnd reprezint o caracteristic aleatoare a unui cutremur, a drumului de parcurs, a efectelor locale sau de structur. De exemplu, variaia azimutal a micrii solului nu este dependent, ci este corelat cu tipul de radiaie n surs i cu directivitatea. De aceea, este necesar cunoaterea tipului i direciei de rupere, caracteristici de obicei necunoscute dinainte, ci doar presupuse. Erorile introduse n acest caz reflect o incertitudine real, aleatoare n cazul prediciei unui parametru al micrii solului i nu una introdus artificial de metodele de calcul. Cele mai puternice cutremure produse n Zona Seismogen Vrancea sunt prezentate n Tabelul 3. Tabelul 3 Nr. Data MGR I0 (MSK-64) Observaii 1 1888 AUG. 19 6.2 VII l/2 Singular2 1893 MAI. 01 5.9 VI l/2 Triplet 3 1893 AUG. 17 6.5 VIII 4 1893 SEP. 10 6.2 VII 5 1894 MAR. 04 6.2 VII Dublet 6 1894 AUG. 31 6.8 VIII 7 1903 SEP. 13 6.0 VI l/2 Dublet 8 1904 FEB. 06 6.3 (VI) 9 1908 OCT. 06 6.8 VIII Singular 10 1912 MAI. 25 6.4 VII Triplet 11 1912 MAI. 25 5.8 VI 12 1912 MAI. 25 5.4 V l/213 1934 MAR. 29 6.3 (VIII) Singular 14 1939 SEP. 05 6.1 (VI) Singular 15 1940 OCT. 22 6.2 VII Dublet 16 1940 NOV.10 7.4 IX l/2 17 1945 SEP. 07 6.5 VII l/2Dublet 18 1945 DEC. 09 6.2 VII 19 1948 MAI. 29 6.0 VI l/2 Singular Note de curs Hri de risc i de hazard 86 20 1976 OCT. 01 6.0 VI Singular 21 1977 MAR. 04 7.2 IX Singular 22 1986 AUG. 30 7.0 VIII l/2 Singular 23 1990 MAI. 30 6.7 VIII Dublet 24 1990 MAI. 31 6.0 VI l/2 Aa, cum se observ din Tabelul 3, n ultimii 60 de ani, Romnia a fost calamitat de cutremurele intermediare majore din: 10 noiembrie 1940 (Gutenberg-Richter magnitude 7.4); 4 martie 1977 (magnitude 7.2), care prin efectele aciunii micrilor seismice asupra mediului nconjurtor, construciilor (civile, industriale, militare, etc.) i scoarei terestre au cauzat nenumrate victime umane i uriae pierderi materiale. Ultimele cutremure intermediare majore s-au produs la 30 august 1986 (Ms= 6.7 i Mw= 7.1), 30 mai 1990 (Ms= 6.1 i Mw= 6.9) i 31 mai 1990 (Mw= 6.4), Recent a fost reactualizat i modernizat catalogul romnesc al cutremurelor denumit Romplus i integrat n catalogul european Eurobull (Oncescu et al., 2000). Catalogul conine un numr de peste 7500 de cutremurele de pmnt (crustale i subcrustale) produse pe teritoriul Romniei n perioada 984-2002 (luna ianuarie). Pentru cutremure a cror intensitate maxim/intensitate epicentral, a fost cuprins n domeniul V-X grade (MSK), au fost ntocmite hri cu izoseiste. Pe baza acestor hri au fost determinate legile de atenuare a intensitii seismice pentru un set de 26 cutremure intermediare vrncene (MGR > 6) produse n ultima sut de ani. (Mrza & Pntea, 1994), Tabelul 5 i pentru un set de 20 cutremure crustale (Pntea, 1994), Tabelul 4. Tabelul 4 - Cutremure intermediare pentru care au fost ntocmite hri cu izoseiste Nr. Data Imax (MSK) I MGR Adncimea 1 1790 APR. 06 VIII l/2 VIII-V 6.8 - 2 1802 OCT. 26 X IX 1/2-IV 1/2 7.7 - 3 1821 NOV. 17 VII 1/2 VII-V 6.2 - 4 1829 NOV. 26 VIIIl/2 VIII 1/2-VI 7.0 - 5 1838 IAN. 23 IX 1/2 IX-V 7.3 - 6 1893 AUG. 17 VIII l/2 VIII-IV 6.8 - 7 1893 SEP. 10 VII 1/2 VII-III 6.5 - 8 1903 SEP. 13 VI l/2 VI-III 5.7 709 1904 FEB. 06 VI l/2 VI-II 6.3 75 10 1912 MAI. 25 VII 1/2 VII-IV 6.4 90 11 1929 NOV. 01 VII VI-V 5.8 160 12 1934 MAR. 29 VIII VIII-IV 6.3 90 13 1938 IUL. 13 VI VI-III 5.6 120 14 1940 IUN. 24 V l/2 V-II 5.5 115 15 1940 OCT. 22 VII l/2 VII-III 6.5 125 16 1940 NOV 10 IX l/2 IX-VI 7.4 135 17 1953 MAI. 17 V V-III 5.0 140 18 1954 APR 13 IV l/2 IV-III 4.9 120 19 1955 MAI. 01 V V-III 5.4 135 20 1963 IAN. 14 VI V-III 5.4 117 21 1965 IAN. 10 VI V-III 5.4 128 22 1966 OCT. 02 VI V-III 5.5 140 23 1977 MAR. 04 IX VIII3/4-VI 7.2 109 24 1986 AUG. 30 VIII l/2 VIII-III 7.0 144 25 1990 MAI. 30 VIII VIII-III 6.7 91 26 1990 MAI 31 VII VII-III 6.1 83 Note de curs Hri de risc i de hazard 87 Tabelul 5 - Cutremure crustale pentru care au fost ntocmite hri cu izoseiste Nr. Data Timpul Localizarea Adnc. Ms I0 Anul Luna Ziua Ora Min. Sec Lat.(N) Long.(E) 1. 1878 Oct. 10 15 45 44.7 21.6 - - VIII 2. 1879 Oct. 11 02 45 44.7 21.6 - - VIII 3. 1900 Ian. 29 01 15 46.0 21.2 - - VI-VII 4. 1901 Mar. 31 07 10 24 43.4 28.7 14 7.2 X 5. 1908 Mar. 13 00 40 45.5 27.9 25 4.5 V 6. 1911 Sep. 08 12 09 43.4 28.1 10 4.8 VI 7. 1913 Iun. 14 09 33 43.1 25.7 30 7.0 IX-X 8. 1915 Ian. 25 07 55 43.6 27.3 30 5.0 V-VI 9. 1916 Ian. 26 07 37 54 45.4 24.6 21 6.4 VIII 10. 1926 Aug. 10 01 10 48.02 23.7 5 4.0 VII 11. 1936 Sep. 06 04 49 02 45.7 21.1 5 4.8 VII 12. 1949 Iul. 14 10 09 44.1 21.0 7 4.9 VII 13. 1956 Oct. 01 23 23 54 45.4 21.1 5 - V-VI 14. 1957 Sep. 22 14 44 45.7 26.6 5 3.8 V-VI15. 1959 Mai 27 20 38 26 45.7 21.1 5 5.0 VII-VIII 16. 1960 Oct. 22 19 17 48 45.6 21.1 12 4.2 VI 17. 1963 Iul. 26 04 17 42.0 21.4 13 6.1 IX 18. 1966 Iun. 10 09 12 41 45.1 25.1 32 4.6 IV-V 19. 1967 Feb. 27 21 00 42 44.9 26.7 42 5.0 V 20. 1969 Apr. 12 20 38 39.5 45.3 25.1 8 5.2 VI 21. 1991 Iul. 12 10 42 21.4 45.38 21.05 11 5.6 VIII 22. 1991 Iul. 18 11 56 31 44.9 22.35 12 5.6 VIII 23. 1991 Dec. 02 08 49 41.0 45.45 21.12 9 5.5 VIII 24. 1991 Dec. 19 03 12 19.3 45.8 21.78 12.1 4.1 V 25. 1992 Dec. 19 09 34 05.4 45.58 20.94 10 3.5 V l/226. 1996 Mar. 24 08 13 26.3 45.51 21.31 6 3.5 V 9. Schema logic a metodologiei de elaborare a hrilor de hazard seismic local pentru localitile urbane (H.S.L.L.U.) Note de curs Hri de risc i de hazard 88 Aplicarea modelului valorilor extreme la determinarea hazardului seismic n Romnia Acest model a fost aplicat de Enescu et al. (1974), Pntea et al., (1983), Jianu i Pntea (1994a i 1994b) i are ca scop principal determinarea producerii celui mai mare cutremur n timp. n tabelul 7 sunt prezentate valorile magnitudinii i ale funciei cumultive de distribuie G(y) din relaia. G(Y)(j) = j/n+1=j/41 (120) Tabelul 7 - Rezultatele primare ale analizei primei distribuii asimptotice a valorilor extreme (dup Enescu et al. 1974). Anul M=y j Y(j) G(Y)(j)xl0-3 Anul M J Y(j) G(Y)(j)x10-3 1934 6.3 1 4.2 24.39 1954 4.9 21 5.1 512.2 1935 5.5 2 4.2 48.78 1955 5.4 22 5.2 536.59 1936 5.1 3 4.5 73.17 1956 4.5 23 5.2 560.98 1937 4.2 4 4.5 97.56 1957 4.2 24 5.3 585.37 1938 5.3 5 4.5 121.95 1958 4.5 25 5.3 609.76 1939 5.3 6 4.5 146.34 1959 5.1 26 5.3 634.15 1940 7.4 7 4.6 170.73 1960 5.5 27 5.4 658.54 Note de curs Hri de risc i de hazard 89 1941 5.1 8 4.7 195.12 1961 4.7 28 5.4 682.93 1942 5.2 9 4.7 217.5 1962 4.9 29 5.4 707.32 1943 5 10 4.7 243.9 1963 5.4 30 5.4 731.71 1944 5.2 11 4.8 268.29 1964 4.5 31 5.5 756.1 1945 6.5 12 4.8 292.68 1965 5.4 32 5.5 780.49 1946 5.5 13 4.9 317.07 1966 5.5 33 5.5 804.88 1947 5.4 14 4.9 341.46 1967 4.5 34 5.5 829.27 1948 5.8 15 4.9 365.85 1968 4.8 35 5.5 853.66 1949 5.3 16 5 390.24 1969 4.7 36 5.6 878.05 1950 5.5 17 5 414.63 1970 4.8 37 5.8 902.44 1951 4.9 18 5.1 439.02 1971 4.6 38 6.3 926.831952 5.1 19 5.1 463.41 1972 4.7 39 6.5 951.22 1953 5 20 5.1 487.8 1973 5.6 40 7.4 975.61 unde: M = y = magnitudinea maxim anual observat pentru perioada 1934-1973. Y(j) = valorile ordonate ale magnitudinilor M. Cu ajutorul datelor din acest tabel i folosind formula (120) obinem pentru parametrii i urmtoarele valori: =7391.55; =1.83 (121) factorul de corelaie fiind egal cu 0.97. Valorile parametrilor , obinute de diferii autori sunt prezentate n tabelul 8: Tabelul 8 - Compararea valorilor lui ln , calculate de diferii autori, pentru diferite perioade de timp (dup Jianu i Pntea 1994) Autorii ln Perioada de timp Enescu et al. (1974) 8.91 1.83 1934-1973 Mrza i Enescu (1975) 4.66 1.13 1904-1952 Yegulap i Kuo(1974) 5.62 1.32 1904-1965 Mrza et al. (1977) 8.84 1.79 1934-1977 Radu i Apopei (1977) 8.47 1.78 1902-1975 Pntea et al. (1983) 9.19 1.83 1934-1982 Mrza et al. (1991)* 5.34 1.54 1984-1986 Jianu i Pntea (1995)-set II 9.33 1.87 1901-1991 Jianu i Pntea (1995)-set I 8.3 1.67 1934-1991 * Aceste valori au fost obinute prin metoda probabilitii maxime. Folosind valorile calculate de Enescu et al (1974) se obine urmtoarea form a ecuaiei pentru zona Vrancea: ln[-nG(y)]=0.91-1.83y (122) care are reprezentarea grafic din figura 20 (Enescu et al., 1974). Figurile 21 i 22 dau reprezentarea grafic a relaiei lui Jianu i Pntea (1994): Parametrii a i b din relaia log NM = a - bM devin n acest caz: a=ln/ln10~3.86; b=/ln10~0.79 (123) Astfel, modelul probabilistic al lui Epstein i Lomnitz aplicat de Enescu et al. pentru zona Vrancea, conduce la urmtoarele relaii: -numrul anual ateptat de cutremure cu magnitudinea mai mare ca M: lnNM=8.91-1.83M (124) sau: lgNM=3.86-0.79M (125) Note de curs Hri de risc i de hazard 90 Figura 20. - Probabilitatea obinerii magnitudinii maxime pentru zona Vrancea (dup Enescu i Mrza, 1974) Figura 21. - Prima distribuie asimptotic pentru cutremurele intermediare din rancea pentru perioada 1934-1991 (Jianu i Pntea 1994) Figura 22. - Prima distribuie asimptotic pentru cutremurele intermediare din Vrancea pentru perioada 1901-1991 (Jianu i Pntea, 1994) Mrimea 1/=0.55 reprezint magnitudinea medie a tuturor cutremurelor intermediare cu M>0, ce se produc n regiunea Vrancea. Deoarece magnitudinea de prag folosit n tabelul 7 este 4.2 rezult: MP + 1/ = 4.75 (126) care reprezint magnitudinea medie peste ntreg setul de date. Perioada medie de revenire va fi dat de relaia: lnTM=1.83M-8.91 (127) Magnitudinea modal maxim anual va fi egal cu 4.9. Magnitudinea modal n T ani va fi: ( ) TMTMTlnln1 + = = (128) Valoarea MP a magnitudinii maxime anuale care este depit cu probabilitatea p poate fi gsit rezolvnd ecuaia: ( ) p epM = 1 exp (129) Note de curs Hri de risc i de hazard 91 ( ) | |pM Mp =1 ln ln (130) Valoarea magnitudinii maxime, care este depit cu probabilitatea p n T ani va fi: Mp(T) = Mp + lnT/ (131) Probabilitatea, HT(M), de apariie a unui cutremur de magnitudine M sau mai mare ntr-o perioad de T ani, care este chiar hazardul seismic, va fi: HT(M) = 1 - exp(-Te-M) (132) n tabelul 9 sunt prezentai principalii parametrii ai Hazardului Seismic folosind datele lui Jianu i Pntea (1994) pentru cele dou seturi de date: Tabelul 9 - Parametrii hazardului seismic (dup Jianu i Pntea, 1994) M Nr. set NM TM(ani) HT(M)T=25 T=50 T=100 T=200 T=500 T=1000 5 I 0.912 1.1 1 1 1 1 1 1 II 1 1 1 1 1 1 1 1 5.5 I 0.394 2.5 0.999 0.999 1 1 1 1 II 0.394 2.5 0.999 0.999 1 1 1 1 6 I 0.17 5.9 0.989 0.999 0.999 1 1 1 II 0.156 6.5 0.977 0.999 0.999 1 1 1 6.5 I 0.073 13.7 0.857 0.979 0.999 0.999 1 1 II 0.061 16.4 0.773 0.948 0.997 0.999 1 1 7 I 0.032 31.6 0.569 0.815 0.966 0.999 0.999 1 II 0.024 41.7 0.441 0.688 0.903 0.991 0.999 1 7.5 I 0.014 73.3 0.306 0.519 0.768 0.946 0.999 0.999 II 0.009 105.9 0.204 0.367 0.599 0.839 0.99 0.999 8 I 0.006 169.2 0.147 0.272 0.47 0.719 0.958 0.998 II 0.004 269.2 0.086 0.164 0.302 0.512 0.834 0.972 Formula hazardului seismic poate fi scris i n funcie de intensitatea epicentral: HT(I0) = 1 - exp[-147.2471Te-1.0431/0] (133) i rezultatele obinute cu aceast formul sunt prezentate n figurile 23, 24, 25 i 26. Figura 23. - Hazardul seismic calculat pentru cutremure cu intensitatea epicentral (dup Enescu et al, 1974) Note de curs Hri de risc i de hazard 92 Figura 24. - Hazardul seismic calculat pentru cutremure cu intensitatea epicentral I0 = 8 (dup Enescu et al, 1974) Figura 25. - Hazardul seismic calculat pentru cutremure cu intensitatea epicentral I0 = 5-8 (dup Enescu et al, 1974) Figura 26. - Hazardul seismic calculat pentru cutremure cu intensitatea epicentral I0 < 5 (dup Enescu et al, 1974) Aplicarea modelului Kiureghian i Ang la calcularea hazardului seismic pentru cutremurele intermediare vrncene Modelul Kiureghian i Ang a fost aplicat de Radulian (1981) lund n considerare doar sursa seismic intermediar Vrancea, pe care o consider ca fiind de tipul al doilea, adic este o zon seismic activ a crustei n care nu se cunosc localizrile faliilor, dar n care exist o direcie preferenial a ruperilor n timpul unui cutremur, ca n figura 27. Figura 27. - Modelul sursei seismice vrncene (dup Radulian, 1981) Note de curs Hri de risc i de hazard 93 Un cutremur care ar apare ntr-o arie Ai va consta dintr-o serie de ruperi care se propag simetric de o parte i de alta a focarului pe direcia xz. Aria A a sursei a fost mprit n arii suficient de mici, astfel nct distana focal a oricrui cutremur din Ai s fie aproximativ constant. Aceast mprire depinde de poziia locului fa de surs: cu ct acesta este mai apropiat de A, cu att Ai trebuie s fie mai mici Fie y = f(m,r) relaia de atenuare, unde r este distana cea mai scurt de la loc la falie, iar y este mrimea de interes (I, a, v, etc). Fie m = g(y,r) funcia invers. Un cutremur cu magnitudinea mi, care apare n Ai induce o intensitate y n L. Un cutremur cu M>mi, care s-ar produce n Ai ar induce o intensitate Y>y. Probabilitatea ca Y>y n L, datorit activitii seismice din Ai este egal cu probabilitatea de apariie a unui cutremur cu M>mi n Ai din: P(Y>y|Ei) = P(M>mi) = 1-FM(mi) (134) cu FM (mi) din formula: FM(m) = P(M