HIDROLOŠKA ANALIZA POPLAVNEGA DOGODKA NA …mvd20.com/LETO2013/R2.pdf · - Za določitev hidrograma odtoka iz neopazovanih prispevnih območij je bil izbran zabeležen hidrogram

D. ANZELJC. dr. M. KOBOLD

- 12 - LETO DNI PO KATASTROFALNIPOPLAVI V NOVEMBRU 2012

24. MIŠIČEV VODARSKI DAN 2013

Darko ANZELJC* dr. Mira KOBOLD

**

HIDROLOŠKA ANALIZA POPLAVNEGA DOGODKA NA DRAVI 5.11.2012

POVZETEK

Povodenj 5. novembra 2012 je prizadela širše območje ob strugi reke Drave. Pretok Drave je bil največji v zgodovini meritev. K povečanemu pretoku so prispevale avstrijske hidroelektrarne, ki so šele ob zaznavi povečanih padavin na območju porečja Drave v Avstriji začele prazniti akumulacije. Hidrološka analiza obravnava porečje Drave na odseku Drave od vodomerne postaje Amlach na avstrijski strani do vodomerne postaje Borl v Sloveniji. Uporabljeni so bili podatki o pretokih in padavinah, ki jih je priskrbel ARSO in podatki, ki so bili izmenjani ob delovanju delovne skupine Dravske komisije za nadaljnjo podrobno raziskavo poplavnega dogodka na porečju Drave v Republiki Avstriji in Republiki Sloveniji novembra 2012. Za predstavitev dogodka na Dravi je bila izbrana predstavitev s hidrogrami v prerezih Drave. Vhodni podatki v hidrološki model so bili hidrogrami pretokov v posameznih prerezih vodomernih postaj in prerezih hidroelektrarn. Za neopazovana območja kjer teh podatkov ni bilo na voljo, je bila uporabljena linearna korelacija zabeleženih hidrogramov, določena na podlagi razmerja prispevnih površin in razmerja povprečja padavin med merjenim območjem in neopazovanim območjem. Potovanje (propagacija) visokovodnega vala je bila ocenjena na eno uro natančno, na podlagi dolžine odseka, lokacije odseka, ocene hitrosti potovanja vala na podlagi izkušenj pri podobnih dogodkih, ter na podlagi poročila Koroške hidrološke službe. V študiji so bili določeni hidrogrami Drave v prerezih hidroelektrarn na Dravi in za mejni prerez, za dejanski dogodek in za t.i. "naravno" stanje kakršno bi bilo, če hidroelektrarne s svojim delovanjem ne bi vplivale na velikost in obliko hidrograma. Dejanski pretok Drave v mejnem prerezu je bil ocenjen s povratno dobo okrog 100 let, t.i. "naravni" pretok pa s povratno dobo okrog 20 let. Dejanski pretok Drave dolvodno od Meže pa na povratno dobo okrog 400 let in t.i. "naravni" pretok na povratno dobo okrog 40 let.

UVOD

Slovenijo so v nedeljo 4. novembra 2012 zajele padavine, ki so se ponoči na ponedeljek 5. novembra okrepile. Padavine so zajele celo Slovenijo in povzročile močan porast rek in razlivanja vodotokov skoraj povsod po Sloveniji. Obsežne poplave so zajele tudi območje Karavank in Podravja. Reka Drava je začela zelo hitro naraščati v jutranjih urah 5. novembra 2012 zaradi povečanega dotoka iz Avstrije. Povečan pretok je bil tudi posledica upravljanja hidroenergetskih objektov družbe Verbund AG v Avstriji. Po arhivskih podatkih je bil to največji poplavni val reke Drave v opazovanem obdobju. Pred dogodkom je bilo porečje Drave na Koroškem močno namočeno zaradi predhodnih padavin, kar pa se ni odražalo na izmerjenem pretoku reke Drave na vodomerni postaji v Črnečah. To kaže na zadrževanje vode v polnih akumulacijskih bazenih verige hidroelektrarn Verbund AG vse do noči iz 4. na 5. november 2012. Avstrijske hidroelektrarne so šele ob zaznavi povečanih padavin na območju porečja Drave v Avstriji, začele prazniti akumulacije in tako povzročile večji poplavni val kot bi bil v primeru naravnega odtoka. Na Izrednem zasedanju Stalne slovensko-avstrijske komisije za Dravo dne 24. januarja 2013 v Mariboru je bila imenovana meddržavna delovna skupina za podrobno raziskavo poplavnega dogodka na porečju Drave v Republiki Avstriji in Republiki Sloveniji novembra 2012, v širšem časovnem in prostorskem kontekstu. Namen delovne skupine je bil celovita obravnava poplavnega dogodka in ugotovitev razlogov za nastanek najvišjega poplavnega vala reke Drave iz Republike Avstrije v

* Darko ANZELJC, univ. dipl. inž. grad., Inštitut za vode Republike Slovenije, Hajdrihova 28c, Ljubljana ** dr. Mira KOBOLD, Agencija RS za okolje, Vojkova 1b, Ljubljana




Republiko Slovenijo ter priprava zaključnega bilateralnega poročila o dogodku z določitvijo poplavnega vala Drave na državni meji med Avstrijo in Slovenijo. Za potrebe hidroloških analiz so bili v okviru delovne skupine zbrani in izmenjani razpoložljivi meteorološki in hidrološki podatki in informacije za dvomesečno obdobje oktober in november 2012. Avstrijska stran je posredovala tudi pravilnike o obratovanju in upravljanju hidroelektrarn. Obe strani sta druga drugi odgovorili tudi na zastavljena odprta vprašanja, na katere sta želeli dobiti kompetentne odgovore. Vsaka stran je izvedla svojo analizo poplave na Dravi, na avstrijski strani hidrološka služba iz Celovca Urada Koroške deželne vlade (Amt der Kärntner Landesregierung, Abteilung 8 - Kompetenzzentrum Umwelt, Wasser und Naturschutz | Wasserwirtschaft | Hydrographie), na slovenski strani Inštitut za vode RS. Na podlagi usklajenih podatkov in dokončnih poročil se je delovna skupina sestala na zaključnem sestanku 19. septembra 2013 v Celovcu in pripravila zaključke, ki bodo predloženi meddržavni komisiji za Dravo.

HIDROLOŠKA ANALIZA

Za razumevanje poplavnega dogodka na Dravi 5. in 6.11.2012 je MKO naročil pripravo poročila "Hidrološka analiza poplavnega dogodka na Dravi 5.11.2012" (v nadaljevanju IzVRS_2013), ki naj na podlagi razpoložljivih podatkov predstavi hidrološki potek dogodka. V tem poglavju pričujočega prispevka povzemamo to študijo.

V ANALIZI UPORABLJENI PODATKI

Poročila, ki jih je priskrbel ARSO: - Hochwasserereignis an der Drau in Lavamünd 05.11.2012, Amt der Kärntner Landesregierung,

Hydrologischer Bericht (Koboltschnig, Kopeinig, Moser, Schober, Zdovc (2012)), 22.12.2012 - Obilen dež in močan veter 4. in 5. novembra 2012, ARSO Državna meteorološka služba, Ljubljana, 12. 11.

2012 - Hidrološko poročilo o poplavah v dneh med 4. in 6. novembrom 2012, ARSO Državna meteorološka služba,

Sektor za analize in prognoze površinskih voda, Urad za hidrologijo in stanje okolja, Ljubljana, 13. 11. 2012 - Hidrološko poročilo o poplavah v dneh med 4. in 6. novembrom 2012 na reki Dravi, ARSO Državna

meteorološka služba, Sektor za analize in prognoze površinskih voda, Urad za hidrologijo in stanje okolja, Ljubljana, 15. 11. 2012

Podatki ki jih je priskrbel ARSO v digitalni obliki (za porečje Drave) in so primerni za analizo: - Hidrogrami pretokov in vodostajev avtomatskih vodomernih (območje Slovenije) - Hidrogrami pretokov in vodostajev na nekaterih vodomernih postajah pritokov Drave (območje Slovenije) - Hidrogrami visokovodnih valov Drave (DEM) - Hidrogrami pretokov nekaterih vodomernih postaj na Avstrijskem Koroškem - Padavinski podatki na avtomatskih padavinskih postajah (območje Slovenije) - Padavinski podatki na padavinskih postajah - dnevne padavine (za območje Slovenije) Pridobljeno na spletnih straneh - Lokacije avstrijskih pregrad HE (slika JPG, google earth) - Volumen zadrževalnih bazenov avstrijskih HE (publikacija: Forschungs- und Umweltdaten 2007, Forschung im

Verbund, Schriftenreihe Band 101, julij 2008, str 109) vključno z oceno zamuljenosti - Flood scenarios catalogue Carinthia, Offline flood forecasting – handbook, part 1- rivers without Drava in

hydropower cascade / part 2 – river Drava in hydropower cascade, Flood warning service, Johannes Moser (Dramurci)

Publikacije - Katalog poplavnih scenarijev za izlivno območje Meže (Dramurci), UL FGG Vodnogospodarski inštitut, 2012 - Hidrološka študija reke Drave, VGB Maribor, marec 2010, naročnik DEM Podatki pridobljeni v sklopu delovanja delovne skupine za nadaljnjo podrobno raziskavo poplavnega dogodka na porečju Drave v Republiki Avstriji in Republiki Sloveniji novembra 2012 - Hydrologischer Bericht / Detailanalysen: Hochwasserereignis an der Drau in Lavamünd 05.11.2012, Amt der

Kärntner Landesregierung, Abteilung 8 - Kompetentenzzentrum Umvelt, Waser un Naturschutz / Wasserwirtschaft / Hydrogaphie, (Blöschl, Gutknecht, Koboltschnig, Komma, Kopeinig, Malle, Moser, Schober), 27.03.2013

- Podatki Avstrijske in Slovenske strani odloženi na strežnik https://ftp.ktn.gv.at/: pretoki, vodostaji, pravilniki o obratovanju, padavine, temperature, poročila…




IZHODIŠČA ANALIZE

Določene so bile orografske razvodnice do vseh obravnavanih hidroloških prerezov.

Slika 1: Razvodnice obravnavanih prispevnih območij Drave od v.p Almach (A) do v.p. Borl (SI) Za posamezna prispevna območja je bila s pomočjo prostorske razporeditve o padavinah in akumuliranem snegu, predstavljenih v avstrijskem in slovenskem poročilu, ocenjena količina dvodnevnih padavin in ekvavilent snežnih padavin. Iz razpoložljivih zabeleženih hidrogramov odtoka je bil določen volumen odtoka. Na podlagi volumna padavin in volumna odtoka je bil ocenjen koeficient odtoka. Pri simulaciji in predstavitvi hidrogramov so le ti upoštevani na interval ene ure, kar velja tudi za upoštevanje časa propagacije visokovodnega vala. Za predstavitev dogodka na Dravi s hidrogrami odtoka so bili upoštevani sledeči podatki in izhodišča: - Hidrogrami zabeleženih pretokov v posameznih prerezih vodomernih postaj in prerezih

hidroelektrarn - Uporabljeni so bili urni podatki. - V kolikor je bila zabeležena konica pretoka izven polne ure, je ta vrednost pretoka zapisana na

bližnjo polno uro. - Potovanje (propagacija) visokovodnega vala je bila ocenjena, zaokrožena na uro natančno, na

podlagi dolžine odseka, lokacije odseka, ocene hitrosti potovanja vala na podlagi izkušenj pri podobnih dogodkih, ter uporabljenih vrednosti v hidrološkem poročilu Hidrološke službe Koroške.

- Pri potovanju visokovodnega vala ni bila upoštevana možna oz. dejanska sprememba oblike vala. - Za določitev hidrograma odtoka iz neopazovanih prispevnih območij je bil izbran zabeležen

hidrogram odtoka iz takega območja, za katerega je ocenjeno, da je od razpoložljivih območij najbolj primerljiv z obravnavanim neopazovanim območjem. Zabeležen hidrogram je bil linearno pretvorjen v hidrogram iz neopazovanega območja s pomočjo faktorja, ki je bil določen na podlagi razmerja prispevnih površin in razmerja povprečja dejanskih padavin med merjenim območjem in neopazovanim območjem (Fm/Fn * Pm/Pn).

- Izračun odtočnih hidrogramov je bil izveden tabelarično (s programom Microsoft Excel) z vhodnim hidrogramom vodomerne postaje Amlach na Dravi.

- Rezultati so prikazani v obliki odtočnih hidrogramov v prerezih hidroelektrarn, vodomernih postaj in neopazovanih območij.

- Uporabljene oznake za imenom prereza pomenijo: - "_d" … izračunan hidrogram "dejanski", - "_n" … izračunan hidrogram "naravni", - ni oznake … pomeni da je hidrogram zabeležen, - neopazovano območje … ime hidrograma je sestavljeno iz faktorja korelacije imena

korelacijskega hidrograma in številke območja.




IZRAČUN

Opis izračuna s komentarji in grafično predstavitvijo hidrogramov je podan za posamezen obravnavan prerez. Grafično so podani tako uporabljeni kot primerjalni hidrogrami. Pretok iz opazovanih območij Za območja za katera so bila na voljo zabeleženi hidrogramov, so bili osnova za izračun in/oziroma primerjavo. Hidrogram s takega območja je označen z imenom merskega mesta in vodotoka (npr. KW Lavamünd Drau, ali Muta I Bistrica, ali HE Vuhred Drava). Pretok iz neopazovanih območij Za območja za katera ni bilo na voljo zabeleženih hidrogramov so bili le ti določeni na podlagi zabeleženega hidrograma tako, da je bil le ta linearno spremenjen s faktorjem razmerja prispevnih površin in razmerja povprečja padavin vključno z akumuliranim snegom. Hidrogram s takega območja je označen z vrednostjo faktorja pred imenom opazovanega hidrograma in oznako prispevnih območij za katero je bil hidrogram določen (npr. 0,19 Aich = obm 28). Pretok ob dogodku Za obravnavane prereze dolvodno od HE Labot so bili določeni tudi verjetni hidrogrami odtoka. Pri prikazu hidrogramov so le ti označeni tako, da je za imenom prereza s podvezajem dodana črka "d", vključno s prikazom imen hidrogramov iz katerih je bil le ta določen (npr. Državna meja_d = KW Lavamünd + Krottendorf + "32"). "Naravni" pretok Hidrogrami so določeni v prerezih hidroelektrarn na Dravi na podlagi dotokov v Dravsko verigo. Namen te analize je bilo določiti hidrograme v prerezih hidroelektrarn na Dravi, če hidroelektrarne ne bi s svojim delovanjem vplivale na velikost in obliko hidrograma. Tako določene hidrograme v tej študiji imenujemo "naravni" hidrogrami. Pri prikazu hidrogramov so le ti označeni tako, da je za imenom prereza s podvezajem dodana črka "n", vključno s prikazom imen hidrogramov, iz katerih je bil le ta določen (npr. Državna meja_n = KW Lavamünd_n + Krotendorf + "32"). Vhodni hidrogram na Dravi v našem izračunu je v prerezu Amlach. Hidrogram že zajema spremembe oblike zaradi delovanja hidroelektrarn na porečju Drave gorvodno od obravnavanega prereza, vendar so po našem mnenju spremembe za naš namen izračuna še sprejemljive. Po naši oceni, glede na hidrograme hidroelektrarn dolvodno, je verjetno zaradi delovanja hidroelektrarn hidrogram spremenjen predvsem v začetni fazi naraščanja. V nadaljevanju prikazujemo hidrograme v nekaj ključnih obravnavanih hidroloških prerezih. Iz opisa za hidrološki prerez Drava HE Kazaze je razviden princip konstruiranja valov. Hidrološki prerez : Drava HE Kazaze (KW EDLING) Na odseku Drave od HE Annabrücke do HE Kazaze so merjena tri prispevna območja v velikosti 194, 2555 in 140 km2 (Bela MIKLAVČEVO / Vellach MIKLAUZHOF, Krka HUMELŠE (PRI GRABŠTAJNU) / Gurk GUMISCH in Wurlabach VELIKOVEC / Wurlabach VÖLKERMARKT) in neopazovano prispevno območje "22" v velikosti 371 km2. Upoštevana velikost prispevnega območja na obravnavanem odseku je 3260 km2. Hidrogram "KW EDLING_n" je bil skonstruiran kot seštevek petih hidrogramov "KW ANNABRÜCKE_n" + MIKLAUZHOF + GUMISCH + VÖLKERMARKT + "22", z upoštevano propagacijo 2, 2, 1, 0 in 0 ur. Hidrogram iz območja "22" je bil določen na podlagi zabeleženih hidrogramov "Vellach MIKLAUZHOF" + "Wurlabach VÖLKERMARKT" v razmerju 60/40 % tako, da je bil prvi linearno spremenjen s faktorjem razmerja prispevnih površin (371/194) in razmerja povprečja padavin vključno z akumuliranim snegom (64/154) reduciran z vplivnim faktorjem 0,4 t.j. 0,48, in "Wurlabach VÖLKERMARKT" tako, da je bil le ta linearno spremenjen s faktorjem razmerja prispevnih površin (371/50) in razmerja povprečja padavin vključno z akumuliranim snegom (64/47) reduciran z vplivnim faktorjem 0,6 t.j. 4,06. Tu se na hidrogramih vidi vpliv manevriranja verige HE, tudi HE Kazaze. Hidrogram kaže na izpuščanje iz akumulacije ca 1-2 uri pred prihodom visokovodnega vala iz HE ANNABRÜCKE, ki je z visokovodnim valom iz vmesnega območja (maksimalni pretok je ocenjen na ca 380 m3/s) povečal pretok iz 1800 na 2500 m3/s. Razlika med zabeleženim maksimalnim pretokom in t.i. "naravnim" je ca 700 m3/s. Oblika hidrograma se je spremenila iz oblike, kjer vrh hidrograma traja ca 11 ur, v obliko, kjer vrh hidrograma traja ca 2 uri. Čas nastopa maksimalnega pretoka je ca 7 ur prej.




Vidne so tudi korekcije odtoka z zadrževanjem v akumulaciji HE Kazaze, prva 5.11. popoldne, izrazitejša 5.11. z začetkom v noči in naslednja 6.11. zvečer.

Slika 2: Za prerez Drava HE Kazaze uporabljeni in izračunani hidrogrami Hidrološki prerez : Drava "Državna meja" Na odseku Drave od HE Labot do državne meje je opazovano prispevno območje v velikosti 955 km2 (Labotnica KROTNA VAS / Lavant KROTTENDORF) in neopazovano prispevno območje "32" v velikosti 1 km2. Upoštevana velikost prispevnega območja na obravnavanem odseku je 956 km2. Levi pritok Drave (Labotnica) je sovpadel z nastopom konice visokovodnega vala Drave in tako se je ocenjeni maksimalni pretok Drave na mejnem odseku povečal iz ca 2500 na 2670 m3/s oz. pri "naravnem" odtoku iz ca 1790 na ca 1980 m3/s. Razlika med zabeleženim maksimalnim pretokom in t.i. "naravnim" je ca 690 m3/s. Oblika hidrograma Drave se je spremenila iz oblike pri "naravnemu "pretoku, kjer vrh hidrograma traja ca 10 ur, v obliko (dejanski val), kjer vrh hidrograma traja ca 3 ure.

Slika 3: Za prerez Drava Državna meja uporabljeni in izračunani hidrogrami

Drava 2012

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

5.11. 0:00 5.11. 12:00 6.11. 0:00 6.11. 12:00 7.11. 0:00 7.11. 12:00 8.11. 0:00

pret

ok (m

3/s)

KW Annabrücke DrauKW Annabrücke_n = KW Ferlach-Maria Rain_n + Tscheppaschlucht + "18"Miklauzhof VellachGumisch GurkVölkermarkt Wurlabach4,06 Völkermarkt+0,48 Miklauzhof = obm 22KW Edling DrauKW Edling_n = KW Annabrücke_n + Miklauzhof + Gumisch + Volkermarkt + "22"

Drava 2012

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

5.11. 0:00 5.11. 12:00 6.11. 0:00 6.11. 12:00 7.11. 0:00 7.11. 12:00 8.11. 0:00

pret

ok (m

3/s)

KW Lavamünd DrauKW Lavamünd_n = KW Schwabeck_n + "28"Krottendorf Lavant0,04 Kaunz = obm 32Državna meja_d = KW Lavamünd + Krottendorf + "32"Državna meja_n = KW Lavamünd_n + Krotendorf + "32"




Slika 4: Za prerez Drava Državna meja primerjava dejanskega in "naravnega" hidrograma Na sliki 4 je razviden volumen praznenja (označeno z rumeno) akumulacij verige HE, ki je ca 26 mio. m3, kar približno ustreza volumnu polnjenja (označeno z zeleno) akumulacij verige HE. Vpliv "praznjenja" akumulacijskih prostorov je razviden 5.11.2012 v času med 3:00 in 17:00 uro, vpliv "polnjenja" pa je potekal v dveh delih in je razviden od 17:00 (5.11.) do 8:00 (6.11.) in od 20:00 (6.11.) do 10:00 (7.11.). Hidrološki prerez : Drava HE Vuzenica Na odseku Drave od HE Dravograd do HE Vuzenica je opazovano prispevno območje v velikosti 551 km2 (Meža Otiški vrh I) in neopazovano prispevno območje "46+47+48+49" v velikosti 79 km2. Upoštevana velikost prispevnega območja na obravnavanem odseku je 630 km2. Zabeleženi hidrogram HE Vuzenica se po vrednosti maksimalnega pretoka ne razlikuje bistveno od zabeleženega hidrograma HE Dravograd, čeprav na obravnavanem odseku vteka v Dravo Meža, ki je imela velik pretok, kar kaže na nižjo zanesljivost najvišjih zabeleženih pretokov na HE Drava v omenjenih prerezih.

Slika 5: Za prerez Drava HE Vuzenica uporabljeni in izračunani hidrogrami

Drava 2012

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

5.11. 0:00 5.11. 12:00 6.11. 0:00 6.11. 12:00 7.11. 0:00 7.11. 12:00 8.11. 0:00

pret

ok (m

3/s)

"Volumen praznenja" ca 26 mio. m3"Volumen zadrževanja" ca 26 mio. m3Državna meja_d = KW Lavamünd + Krottendorf + "32"Državna meja_n = KW Lavamünd_n + Krotendorf + "32"

Drava 2012

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

5.11. 0:00 5.11. 12:00 6.11. 0:00 6.11. 12:00 7.11. 0:00 7.11. 12:00 8.11. 0:00

pret

ok (m

3/s)

HE Dravograd DravaHE Dravograd_d = Črneče_d + "41"HE Dravograd_n = Črneče_n + "41"Otiški vrh I Meža0,80 Ruta = obm (46+47+48+49)HE Vuzenica DravaHE Vuzenica_d =HE Dravograd_d + Otiški vrh + "46+47+48+49"HE Vuzenica_n =HE Dravograd_n+ Otiški vrh + "46+47+48+49"




Hidrološki prerez : Meža v.p. Otiški Vrh I Tu je predstavljen možni hidrogram odtoka Meže na v.p. Otiški Vrh I. Na porečju Meže so bili na razpolago hidrogrami v petih prerezih: Suhadolnica v.p Stari trg (59 km2), Mislinja v.p. Dovže I (73 km2) in Mislinja v.p. Otiški vrh I (231 km2), Meža v.p Črna (95 km2) in Meža v.p. Otiški vrh I (551 km2). V študiji "Katalog poplavnih scenarijev za izlivno območje Meže (Dramurci), UL FGG Vodnogospodarski inštitut, 2012", je opisan vpliv zajezitve Drave na gladine Meže v prerezu v.p. Otiški Vrh I. Oceno vpliva je, preko spremenjene pretočne krivulje pri pretvorbi hidrograma gladin v pretoke (za ta dogodek), zajel tudi ARSO. Za natančnejšo pretvorbo, iz obstoječe zabeležbe, bi bilo potrebno hidravlično določiti vpliv zajezbe Drave pri določenem dotoku Meže.

Slika 6: Zabeleženi hidrogrami na porečju Meže, računsko določen hidrogram v prerezu Meža v.p. Otiški Vrh I in zabeležen ter računsko določen hidrogram v prerezu HE Dravograd Iz analize lahko sklepamo, da je na podlagi ocen maksimalnega pretoka Meže na vtoku v Dravo 369 m3/s (ARSO) in 376 m3/s (IzVRS_2013), bila dosežena maksimalna konica verjetno med 350 in 390 m3/s. Čas nastopa konice pa med 14:00 uro (ARSO) in 16:00 uro (IzVRS_2013). Iz slike je razvidno, da se hidrograma, ki ga je ocenil ARSO in med tem, ki je bil ocenjen v študiji, razlikujeta tudi po obliki. Na sliki sta dodana hidrograma Drave v prerezu HE Dravograd, s pomočjo katerih je lažje razvidno, kdaj bi lahko bil vpliv gladine Drave na gladino Meže na lokaciji v.p. Otiški Vrh I. V kolikor gladina Drave pri pretoku 1000 m3/s že zajezuje odtok Meže, lahko to pomeni, da je bil skoraj celotni visokovodni val Meže pod vplivom zajezbe Drave. Kako močan je ta vpliv, bi bilo možno za konkreten primer določiti na podlagi posebne hidravlične študije. Izračunani pretoki Drave v prerezu HE Vuzenica so zaradi upoštevanja različnih valov Meže na v.p. Otiški Vrh I lahko 3045 m3/s namesto 3056 m3/s, oziroma pri "naravnem" pretoku 2373 m3/s namesto 2362 m3/s. Vrednosti pretokov Drave v prerezu HE Vuzenica, dobljene s hidrogramom Meže (ARSO) so za ca 0,4 % oziroma 0,5 % manjše. Glede na razred zanesljivosti obravnavanih podatkov je bil za oceno poplavnega dogodka Drave uporabljen zabeležen hidrogram (ARSO). Hidrološki prerez : Drava HE Mariborski otok in Drava HE Zlatoličje Izračunan hidrogram Drave HE Mariborski otok zelo odstopa od zabeleženega hidrograma, tako po maksimalnem pretoku kot po obliki, predvsem nad 2000 m3/s. Časa nastopa maksimalnih pretokov se ujemata. Izračunan hidrogram Drave HE Zlatoličje odstopa od zabeleženega hidrograma le po obliki. Časa nastopa maksimalnih pretokov in vrednosti maksimalnih pretokov se ujemata. Ocenjeni maksimalni pretok Drave je ca 3170 m3/s oz. pri "naravnem" odtoku ca 2480 m3/s. Razlika med zabeleženim maksimalnim pretokom in t.i. "naravnim" je ca 690 m3/s. Časa nastopa maksimalnih pretokov se ujemata.

Drava 2012

0

100

200

300

400

500

600

5.11. 0:00 5.11. 12:00 6.11. 0:00 6.11. 12:00 7.11. 0:00 7.11. 12:00 8.11. 0:00

pret

ok (m

3/s)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

pret

ok D

rave

(m3/

s)

DOVŽE I MislinjaOTIŠKI VRH I MislinjaSTARI TRG I SuhodolnicaČRNA MežaOTIŠKI VRH I Meža1,55 ČRNA = obm (43+45c)Meža OTIŠKI VRH I_d = ČRNA + Mislinja OTIŠKI VRH I + "43+45c"HE Dravograd_d = Črneče_d + "41"HE Dravograd Drava




Slika 7: Za prerez Drava HE Mariborski otok uporabljeni in izračunani hidrogrami

Slika 8: Za prerez Drava HE Zlatoličje uporabljeni in izračunani hidrogrami Izračunan hidrogram Drave dolvodno od HE Zlatoličje bistveno odstopa od zabeleženega hidrograma HE Formin, tako po vrednosti maksimalnega pretoka, kot po obliki in času nastopa maksimalnih pretokov. V našem modelu ni bil zajet vpliv Ptujskega jezera (žal je beleženje visokovodnega vala na v.p. Ptuj odpovedalo), ki spremeni obliko hidrograma in verjetno tudi nekoliko splošči konico visokovodnega vala. Prav tako se ta razlika pozna v prerezu v.p. Borl, kjer je beleženje visokovodnega vala 5.11. ob 19:00 tudi odpovedalo. Menimo, da so izračunani hidrogrami v prerezih HE na odseku Drave od HE Dravograd do HE Zlatoličje realnejši od merjenih.

DISKUSIJA REZULTATOV

Pretok Drave v posameznem hidrološkem prerezu je lahko sestavljen iz naslednjih komponent: - odtoka padavin padlih 4. in 5. 11. 2012, - odtoka padavin padlih pred tem datumom,

Drava 2012

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

5.11. 0:00 5.11. 12:00 6.11. 0:00 6.11. 12:00 7.11. 0:00 7.11. 12:00 8.11. 0:00

pret

ok (m

3/s)

HE Fala DravaHE Fala_d =HE Ožbalt_d + Ruta + "71+72""HE Fala_n =HE Ožbalt_n + Ruta + "71+72"1,49 Ruta = obm (73+74+75+75a+76+77+78)HE Mariborski otok DravaHE Mariborski otok_d =HE Fala + "73+74+75+75a+76+77+78"HE Mariborski otok_n =HE Fala_n + "73+74+75+75a+76+77+78"

Drava 2012

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

5.11. 0:00 5.11. 12:00 6.11. 0:00 6.11. 12:00 7.11. 0:00 7.11. 12:00 8.11. 0:00

pret

ok (m

3/s)

HE Mariborski otok DravaHE Mariborski otok_d =HE Fala + "73+74+75+75a+76+77+78"HE Mariborski otok_n =HE Fala_n + "73+74+75+75a+76+77+78"0,77 Ruta = obm (79+80+81+82+83)

HE Zlatoličje DravaHE Zlatoličje_d =HE Mariborski otok_d + "79+80+81+82+83"HE Zlatoličje_n =HE Mariborski otok_n + "79+80+81+82+83"




- odtoka zaradi taljenja snega, - odtoka vode zaradi praznjenja zadrževalnih prostorov HE in - odtoka sedimentov zaradi praznjenja zadrževalnih prostorov HE. Kolikšen je delež in vpliv posameznih komponent znotraj hidrograma odtoka, z razpoložljivimi podatki in sredstvi, ni bilo možno zanesljivo določiti. Določeni pa so ocenjeni dejanski hidrogrami odtoka v posameznem prerezu Drave, ter hidrogrami odtoka brez vpliva HE (t.i. "naravni" hidrogrami), na podlagi katerih je bil ocenjen vpliv manipuliranja verige HE. Analiza volumnov odtoka in volumna padavin kaže, da so ocenjeni koeficienti odtoka na Dravi nekoliko prenizki (od 0,17 do 0,20 na Avstrijskem odseku Drave in 0,20 do 0,24 na Slovenskem odseku Drave). Se pa le ti povečujejo vzdolž toka, kar kaže na vpliv odteklega staljenega snega, saj je delež snega v odteklih padavinah v zgornjem toku večji. Vzrok verjetno nizkih koeficientov odtoka je lahko v veliki poenostavitvi izračuna volumnov odtoka in pri oceni dejanske "padle vode" (dež+staljen sneg). Razmerje padavin med posameznimi obravnavnimi območji se je izkazalo kot dovolj dobro za oceno dejanskih pretokov in oceno t.i. "naravnih odtokov". Uporabljena metoda izračuna dovolj dobro izkazuje odtoke na območjih, kjer ni velikega vpliva (večja razlivna območja in akumulacije) na spremembo oblike hidrograma, slabše na območju Ptujskega jezera in dolvodno. Menimo, da je zanesljivost rezultatov večja na odseku Drave do prereza HE Zlatoličje, potem pa se zmanjša. Na sliki 9 se kažejo nekatera odstopanja tako na izračunanih kot na zabeleženih vrednostih maksimalnih pretokov, potek t.i. "naravnih" konic je bolj skladen z velikostjo porečja.

Slika 9: Vrednosti maksimalnih pretokov ob dogodku 5. in 6.11.2012 na Dravi v odvisnosti od prispevne površine Ocenjujemo, da so vrednosti maksimalnih pretokov Drave, določene v prerezu državne meje, znotraj odstopanj ±100 m3/s. Zelo verjetno pa je, da bi bila izračunana razlika med dejanskim maksimalnim pretokom in t.i. "naravnim" lahko celo večja od prikazane (685 m3/s), saj je v izračunu uporabljen vhodni hidrogram na Dravi (Amlach) že obremenjen z obratovanjem hidroelektrarn gorvodno. Zato smatramo, da je razlika povečanja pretoka zaradi obratovanja verige HE v Avstriji med 650 in 750 m3/s. Te zaključke potrjuje tudi dovolj uravnotežena ocena volumna praznenja in zadrževanja akumulacij verige HE prikazana na sliki 4. V preglednici 2 so prikazane vrednosti maksimalnih pretokov ob dogodku 5. in 6.11.2012 na Dravi, ter razlika med izračunanimi in t.i. "naravnimi" pretoki.

Drava 2012

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000

F (km2)

Pret

ok (m

3/s)

MERJEN QmaxRAČ_d QmaxRAČ_n Qmax

Državna meja

A SI




Na podlagi vrednosti maksimalnih pretokov različnih povratnih dob iz Hidrološke študije reke Drave (VGB Maribor, marec 2010, naročnik DEM d.d. - preglednica 1) ocenjujemo, da je bil maksimalni pretok 2669 m3/s s povratno dobo ca 100 let, pričakovani "naravni" pa 1984 m3/s in bi dosegel povratno dobo manj kot 20 let. V prerezu Drave HE Vuzenica (pod vtokom Meže v Dravo) je ocenjena razlika pretokov 694 m3/s. Ocenjujemo, da je bil maksimalni pretok 3056 m3/s s povratno dobo ca 400 let, pričakovani "naravni" pa 2362 m3/s in bi dosegel povratno dobo ca 40 let. Preglednica 1: Vrednosti pretokov Drave Iz hidrološke študije Hidrološke študije reke Drave (VGB Maribor, marec 2010, naročnik DEM d.d.)

Preglednica 2: Vrednosti maksimalnih pretokov ob dogodku 5. in 6. 11. 2012 na Dravi

* Za prerez v.p. Borl je možno upoštevati tudi predpostavko, da ob "naravnih" pretokih morda do porušitve nasipov kanala Formin ne bi prišlo, s tem pretok v kanalu ne bi padel pod 471 m3/s in bi posledično bil "naravni" pretok Drave na v.p. Borl nižji od v zgornji tabeli predstavljenega (2393 m3/s) t.j. ca 2144 m3/s in posledično dQmax enak 694 m3/s.

bilančni prerez F (km2) Q1000 Q100 Q50 Q20 Q10 Q5 Q2 A Drava HE Labot 11076 2840 2389 2185 1900 1691 1470 1163 B Drava HE Dravograd 12091 3110 2612 2369 2051 1826 1567 1271 G Drava HE Marib. otok 13437 3320 2794 2505 2179 1953 1676 1360 Gm Drava v.p. Maribor 13458 3330 2800 2510 2184 1957 1680 1363 H Drava HE Zlatol.+jm 13527 3340 2804 2514 2187 1960 1682 1365 I Drava HE Formin+jm 13636 3350 2815 2523 2196 1967 1689 1370 J Drava "v.p. Borl" 14661 3450 2897 2597 2260 2025 1738 1410 Mov Meža v.p. Otiški vrh I 550,9 460 396 313 258 202 Dvi Dravinja v.p. Videm 764 388 215 Pza Pesnica v.p. Zamušani 477,8 249 179

Tabela 72: Izbrane vrednosti MAKSIMALNIH pretokov VISOKIH VOD različnih povratnih dob

*




HARMONIZACIJA HIDROGRAMOV ZA MEJNI PREREZ DRAVE

Na podlagi hidroloških analiz poplave na Dravi, ki jo je na avstrijski strani izvedla hidrološka služba iz Celovca Urada Koroške deželne vlade (Amt der Kärntner Landesregierung, Abteilung 8 - Kompetenzzentrum Umwelt, Wasser und Naturschutz | Wasserwirtschaft | Hydrographie), na slovenski strani Inštitut za vode RS, je delovna skupina na zaključnem sestanku 19. septembra 2013 v Celovcu določila medsebojno usklajene vrednosti za mejni prerez Drave med Avstrijo in Slovenijo. Rezultati izračunov obeh študij za mejni prerez so podani v preglednici 3, harmonizirane vrednosti pa v preglednici 4. Na sliki 10 sta prikazana harmonizirana hidrograma dejanskega in simuliranega naravnega pretoka na državni meji. Preglednica 3: Maksimalni pretoki na mejnem prerezu Drave med Avstrijo in Slovenijo in časi

nastopov konic 5. novembra 2012

Hidrološka služba, Celovec IzVRS, Slovenija

Dejanski pretok (merjeni oz. reanalizirani) (m3/s) 2700 ± 150 2669 ± 100 Simulirani naravni pretok (m3/s) 1980 ± 150 1984 ± 100 Čas nastopa konice dejanskega hidrograma 12:30 – 14:30 12:00 - 15:00 Čas nastopa konice simuliranega naravnega hidrograma 15:00 – 19:00 14:00 – 21:00

Preglednica 4: Harmonizirani maksimalni pretoki na mejnem prerezu Drave med Avstrijo in

Slovenijo in časi nastopov konic

Maksimalni dejanski pretok na državni meji Qo = 2700 m3/s ± 5%

Čas nastopa maksimalnega dejanskega pretoka na državni meji 5. 11 .2012 13:00 -14:00

Maksimalni naravni (simuliran) pretok na državni meji brez upoštevanja ukrepov družbe Verbund za varstvo pred poplavami in obratovanja verige HE

Qn = 1970 m3/s ± 5%

Čas nastopa maksimalnega naravnega (simuliranega) pretoka na državni meji brez upoštevanja ukrepov družbe Verbund za varstvo pred poplavami in obratovanja verige HE

5. 11. 2012 15:00-20:00

Razlika med maksimalnim naravnim in maksimalnim dejanskim pretokom na državni meji ΔQ = 730 m3/s

Časovna razlika med maksimalnim naravnim in maksimalnim dejanskim pretokom na državni meji Δt = 1 - 7 hours

D. ANZELJdr. M. KOB

24. MIŠI

Sl Poleg izmaksima2060 m3

14:45, ča

ZAKLJ

Z manevDrave. Szaradi oRazlika med 650potrjuje akumula V prerezpričakovV prerezs povratn Meddržamedsebomejni praktivnossodi vzpdo hrvašAG. PrippoplavamdirektiveSlovenijoVIRI Hidrološk

2013 MINUTES

on the

JC. BOLD

ČEV VODAR

ika 10: Harmo

zvedenih hidalni dejansk/s ± 5%. Po as konice sim

JUČKI

vriranjem na Spremembe bratovanja npovečanja p0 in 750 m3/uravnotežen

acij verige HE

zu državne mvani "naravni"zu HE Vuzenno dobo ca 4

avna delovnojno usklajererez Drave ti, da v priho

postavitev prške meje in poročilo delovmi, negradb ES (Direkto in Avstrijo n

ka analiza pop

S from the mee Drava river i

RSKI DAN 2

onizirana hidro

droloških štui pretok na njihovih pod

muliranega n

hidroelektraso opazne ž

na HE Annabpretoka Drave/s. Obliko hidna ocena voE, prikazana

meje je ocenj" pa 1980 m3

nica (pod vto400 let, priča

a skupina zne vrednostmed Avstrijoodnje do takotokolov obvvzpostavitev

vne skupine eni ukrepi, tiva 2007/60na porečju D

plavnega dogo

eeting of the Dn Republic of

013

ograma dejan

udij je svojedržavni me

datkih je bil čnaravnega hi

rnah na Draže na HE Robrücke (KW e zaradi obrdrogramov

olumna prazna na sliki 4.

jen dejanski 3/s in bi dose

okom Meže vakovani "nara

za podrobnoi, ter hidrogo in Slovenikšnih ali podveščanja, pov skupnega je tudi, da boperativni p

0/ES). VsledDrave.

odka na Dravi

Drava CommisAustria and R

- 23 -

skega in simu

e izračune izeji 2690 m3

čas konice ddrograma pa

vi je bila sprožek-ŠentjakANNABRÜC

ratovanja verDrave (dejanjenja (26 m

maksimalni egel povratnov Dravo) je oavni" pa 2360

o raziskavo rama dejansjo, v svojih

dobnih dogodotreba po opsistema spr

bi bilo treba vpravilniki verd tega je tr

5.11.2012, K

ssion Working Republic of Slo

uliranega nara

zvedla tudi /s ± 5%, n

dejanskega ha bi nastopil

emenjena obkob v Rožu. CKE) in še brige hidroelenski in t.i. "n

mio m3) in vo

pretok 2670o dobo manj

ocenjen dejan0 m3/s in bi d

poplavnegaskega in simzaključkih pdkov ne bi p

ptimizaciji deremljanja vklv prihodnje orige hidroelereba okrepiti

Končno poročil

Group conceovenia, Klagen

LETO DPOP

vnega pretoka

družba Verajvečji simuhidrograma 5med 14:00 in

blika in konicNajbolj opazolj na HE Ka

ektrarn v prernaravni") v polumna zadr

m3/s s povrkot 20 let.

nski maksimdosegel povr

a dogodka muliranega npa podala prprihajalo. Meelovanja verigjučujoč poda

obvladovanjeektrarn) rešei mednarodn

lo 8.5.2013, Iz

rning the Novenfurt, Austria,

DNI PO KATASPLAVI V NOVEM

a na državni m

rbund AG, kulirani narav5. novembran 20:00 uro.

ca hidrogramzni pa sta spazaze (KW Erezu državne

prerezu državrževanja (26

ratno dobo ca

alni pretok 3ratno dobo ca

na Dravi jearavnega pr

riporočila in ed bistvene ge hidroelekatke družbe

e poplav (zaševati v luči no sodelova

zVRS LJUBLJ

ember 2012 flSeptember 19

STROFALNIMBRU 2012

meji

ki navaja ni pretok

a 2012 ob

ma odtoka premembi EDLING). e meje je vne meje

6 mio m3)

a 100 let,

3060 m3/s a 40 let.

e določila retoka za nadaljnje zaključke

ktrarn vse Verbund

ščita pred poplavne

anje med

JANA, maj

lood event 9, 2013

Documents

HIDROLOŠKA ANALIZA POPLAVNEGA DOGODKA NA …mvd20.com/LETO2013/R2.pdf · - Za določitev hidrograma odtoka iz neopazovanih prispevnih območij je bil izbran zabeležen hidrogram