Úvod
Rozvoj společnosti s sebou přináší velké množství nových objevů, poznatků a také nových definic předmětů, jevů a procesů, o nichž dříve neměl nikdo ani tušení nebo danou oblast považoval za nevýznamnou. Spolu s těmito novými objevy a poznatky přichází na svět celá řada nových názvů a pojmenování. A mezi takovéto nově zavedené termíny patří i environmentální riziko. Význam tohoto pojmu přitom narůstá každým dnem, když – s nadsázkou řečeno – každý nový vynález nebo objev usnadňující jednu věc ohrozí deset věcí dalších. Plynový vařič nám usnadní vaření, ale výroba plynové bomby, její skladování, plnění, přeprava i užívání s sebou nesou taková rizika, že je s podivem, že vůbec tento vynález používáme.
S nárůstem rizik se bohužel pojí i nárůst havárií, kdy se riziko, do té doby jen Damoklův meč vznášející se vysoko v oblacích, změní na skutečnost a naplní se ve svých nejstrašnějších podobách. V přírodě připisovali odpradávna lidé tyto události nadpřirozeným jevům nebo síle matky přírody. Hurikány, povodně nebo zemětřesení brali jako trest za své chování. V dnešní době již většinu z těchto jevů umíme objasnit, snažíme se jim předcházet, ale mezitím vyrostla těmto přírodním katastrofám velká konkurence – průmyslové havárie, zamořené životní prostředí po kontaminaci chemickými látkami užívanými člověkem a podobně. Je to daň za pokrok a pohodlný život, kterého se nikdo z nás nechce vzdát. A jelikož počty havárií a následné škody strmě stoupají, je třeba věnovat pozornost i těmto rizikům. Voda nebo hurikán totiž sice zpustoší na čas krajinu, ale ta se znova zazelená a žije svůj život dál. Následky, které způsobuje lidská činnost, však dokáží životní prostředí a krajinu nenávratně zničit stejně jako všechno živé v ní.
Město Olomouc se již několikrát potýkalo s přírodními živly jako byly povodně nebo krupobití. Oběti na životech se však počítaly maximálně v desítkách. A přitom výbuch jediného nákladního vozidla převážejícího právě onen plyn do plynového vařiče dokáže v zastavěném území zabít v mžiku několik stovek lidí. Analýzy environmentálních rizik a preventivní opatření, která na základě nich mohou být realizována, jsou tak nesmírně důležitá. Protože cena každého zachráněného lidského života je nevyčíslitelná.
1. Cíl práce
Hlavním cílem této diplomové práce je provést analýzu vybraných environmentálních rizik na území obce s rozšířenou působností (ORP) Olomouc za použití analytických nástrojů geografických informačních systémů. Přičemž není cílem analýza všech možných environmentálních rizik, ale pouze těch, která mají aktuální prioritu a jejich zpracování je důležité pro Odbor ochrany Magistrátu města Olomouce (dále jen OO MmOl). Celá magisterská práce totiž do značné míry vychází právě z požadavků a potřeb tohoto odboru, se kterým Katedra geoinformatiky Univerzity Palackého v Olomouci již dlouho spolupracuje.
V teoretické části je cílem vytvoření seznamu možných environmentálních rizik na území ORP Olomouc a uvedení možností jejich analýz. Součástí práce je proto seznam vybraných environmentálních rizik, jejichž definice vychází z tzv. havarijního zákona a která mohou působit na území ORP Olomouc. Je tedy důležité, že se nejedná o všechna možná environmentální rizika, ale pouze o vybraná rizika na základě působnosti OO MmOl. Jednotlivá rizika jsou identifikována a pro vybrané z nich je navržen možný způsob provedení analýzy, prostorového modelování nebo metody hodnocení tak, jak bylo konzultováno s pracovníky OO MmOl. Jak je popsáno níže, dalších environmentálních rizik, která mohou na populaci nebo životní prostředí působit, je celá řada, avšak nejsou nijak oficiálně definována, případně je jejich řešení v působnosti jiných částí samosprávy. Analýza a identifikace těchto rizik však nebyla předmětem této práce.
V praktické části jsou provedeny v souladu se zadáním magisterské práce analýzy u těch rizik, která byla vybrána konzultantem práce, vedoucím OO MmOl Ing. Radkem Zapletalem a schválena vedoucí této magisterské práce Mgr. Zuzanou Šťávovou. Jak bylo v zadání nastíněno, jsou k vypracování analýz využita data z různých zdrojů (např. Registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší REZZO, Analýza zdravotních a environmentálních rizik AZER, data Magistrátu města Olomouc, apod.). U rizik, k nimž jsou dostupná data z různých období, mají být dle zadání práce provedena také srovnání v čase s nastíněním časového vývoje tohoto rizika a možného dopadu případných změn.
V průběhu realizace práce byly výsledky jednotlivých analýz geovizualizovány v souladu s kartografickými zásadami, a to v takovém rozsahu, v jakém je potřebuje k dalšímu zpracování OO MmOl. Dokumenty, které v rámci realizace diplomové práce vznikly a obsahují výsledky dílčích částí této diplomové práce v rozšířené podobě, jsou zařazeny jako vázané přílohy.
2. Metody a postup zpracování
Před započetím realizace této diplomové práce byla v první řadě prostudována dostupná odborná literatura týkající se environmentálních rizik, jejich identifikace a možností analýz. Dále byli osloveni odborníci ke konzultacím, a to jak na doporučení vedoucí diplomové práce, tak na doporučení konzultanta.
Problematikou environmentálních rizik se zabývají orgány státní správy, přičemž na úrovni ministerstev a Vlády České republiky vzniká směrodatná legislativa a další předpisy a pokyny týkající se této problematiky a na úrovni nižší, tedy na krajských úřadech, magistrátech, městských a obecních úřadech jsou pak úkoly z těchto dokumentů realizovány v praxi. Konzultace s těmito odborníky probíhala především prostřednictvím pracovníků různých odborů Magistrátu města Olomouce a analýzy týkající se havarijní problematiky pak byly konzultovány ve velké míře s Ing. Štefanem Győrögem z Krajského úřadu Jihočeského kraje, odboru životního prostředí, zemědělství a lesnictví, oddělení IPPC a EIA, ovzduší, chemie, havárie.
Havarijní plánování a krizový management však nejsou otázkou pouze praktické činnosti odpovědných institucí. Stejně tak se tato problematika řeší na mnoha akademických pracovištích. Jedná se o velké projekty napříč problematikou, například o výzkumný záměr Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy (MŠMT) Dynamická geovizualizace v krizovém managementu, který vzniká pod vedením Doc. RNDr. Milana Konečného, CSc. na půdě Geografického ústavu Masarykovy univerzity v Brně [1] a v rámci něhož na stejném pracovišti vzniklo i několik diplomových prací týkající se této problematiky, dále pak o různé specializované projekty v jednotlivých oborech, jako je například projekt programu výzkumu a vývoje MŠMT Analýza environmentálních rizik se zvláštním zaměřením na rtuť a organické kontaminanty, vznikající na pracovišti Vysoké školy chemicko-technologické v Praze nebo různé projekty a posudky týkající se havarijních rizik, která se týkají z velké části této diplomové práce, která vznikají například v Laboratoři výzkumu a managementu rizik, Fakulty bezpečnostního inženýrství, Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava a na dalších pracovištích této vysoké školy. Problematika modelování havárií byla konzultována s Prof. Ing. Františkem Babincem, CSc. z Odboru řízení jakosti Ústavu metrologie a zkušebnictví Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně, kde se tato problematika řeší také.
Dále se problematika environmentálních rizik, jejich prevence nebo řešení případných havárií a následků samozřejmě týká i odborných pracovišť, jako je Policie ČR, Hasičský záchranný sbor, apod. Konzultace s pracovníky těchto institucí byla řešena prostřednictvím konzultanta diplomové práce Ing. Zapletala.
Realizace magisterské práce se dá rozdělit na dvě základní části. První část práce vychází z teoretických cílů, tedy z nastudování odborné literatury, konzultace s odborníky a ze stanovení si postupu práce. Tato část byla splněna realizací výše uvedeného studia, absolvováním výše uvedených konzultací a jejím vyústěním je základ pro praktickou realizaci cílů a obecný popis problematiky. Stejně tak je výstupem teoretické části práce Příloha 1 – Seznam vybraných environmentálních rizik.
Druhou částí je realizace analýz vybraných rizik, která vychází z praktických cílů diplomové práce. Zde byl kladen důraz především na aktuální potřeby a požadavky OO MmOl. Na začátku práce a při jejím zadání se přitom zdálo, že hlavní náplní práce bude provést technickou aktualizaci dat (tedy nikoliv sběr primárních dat, ale aktualizaci tematických vrstev v GIS softwaru na základě změn, údajů a studií, které zpracovává Magistrát města Olomouce především v textové podobě) z projektu Analýza zdravotních a environmentálních rizik v Olomouci (AZER), provést na těchto datech, která se týkají například havarijních rizik, analýzy elektromagnetického záření, měření hluku v Olomouci a mnoha dalších jevů, analýzy a jejich výsledky interpretovat pro potřeby magistrátu. Zde mají všichni pracovníci k dispozici interní software GIS Works® od společnosti DYNATECH s. r. o. (dále jen „software DYNATECH“, pod tímto pojmem je na MmOl program známý), ve kterém jsou k dispozici dostupné vizualizace rizik a souvisejících tematických vrstev, například záplavové území, zvukové dosahy výstražných sirén, evakuační střediska a také adresní body a instituce, jakožto údaje potřebné pro případ evakuace, apod. Do tohoto softwaru lze importovat data ve formátu ESRI shapefile, proto bylo předpokladem, že hlavní náplň této práce bude spočívat v tvorbě výstupů pro tento software. V době od stanovení předběžných cílů práce k oficiálnímu zadání a začátku realizace však došlo k určitým změnám v záměrech, jak tato data spravovat a zpřístupňovat v rámci státní správy a to, co předtím citelně v oblasti dostupnosti dat v GIS podobě chybělo, začal realizovat Hasičský záchranný sbor Olomouckého kraje. Proto se práce zaměřila na problematiku havarijních rizik, které řeší OO MmOl a jejichž analýza měla být původně v menší míře pouze dílčí součástí práce. Havárie s únikem propan-butanu, která se stala dne 7. října 2008 v průmyslové oblasti na okraji stotisícové Olomouce a při které jen zázrakem nedošlo k závažným zraněním a obětem na životech lidí, pak jasně ukázala, že je skutečně potřeba, aby se i této problematice věnovala větší pozornost a aby byly analýzy a data k těmto rizikům spravována v nanejvýš podrobné a aktuální podobě. Aktuální potřeba vypracování těchto analýz se tak promítla do realizace této diplomové práce.
Proto nakonec z požadavků OO MmOl vyšly tři hlavní požadavky na výstupy této práce – hodnocení rizika mobilních zdrojů z hlediska dopravy, tedy analýza a hodnocení rizika u vozidel převážejících nebezpečné látky na území města, jejichž poslední aktualizace a analýza proběhla v roce 2001, analýzu a hodnocení možného rizika spolu s modelováním zadaných scénářů možných havárií u objektu Zimního stadionu v Olomouci, kde je pro potřeby provozu stadionu skladován amoniak, přičemž studie z roku 2002 byla vyhotovena na množství skladovaných 5 tun této nebezpečné látky a v průběhu uběhlé doby od realizace této studie došlo ke snížení množství skladované látky na současných 2,5 tuny a konečně třetí práci – analýzu havárie s únikem propan-butanu a modelování možných následků při možném jiném vývoji dané havárie a charakteristika jejího průběhu.
Ukázalo se, že není zcela ideální situace s uchováváním původních a odděleně aktualizovaných dat na Magistrátu města Olomouce, protože zde není jednotný datový sklad, který by byl archivován. Proto poslední částí práce byla ukázka analýz, které lze provést, pokud jsou k dispozici data z různých časových období (Příloha 5). Použitá data se přitom týkají znečištění ovzduší a jsou poskytnuta ze Systému řízení kvality ovzduší města Olomouce, což je projekt zpracovávaný Katedrou ochrany životního prostředí v průmyslu Fakulty metalurgie a materiálového inženýrství Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava na zakázku Magistrátu města Olomouce, zastoupeném vedoucím Odboru životního prostředí RNDr. Petrem Loykou, CSc.
Výsledkem této diplomové práce je zpracování tří hlavních analýz havarijních rizik, které byly požadavkem OO MmOl, a to ve formě samostatných dokumentů, které jsou vázanými přílohami této diplomové práce (Přílohy 2–4), seznam vybraných environmentálních rizik s navrženými možnostmi některých analýz (Příloha 1) a mapa rizikových objektů (Příloha 6), která vznikla aktualizací z údajů, které OO MmOl evidoval v textové podobě. Celá práce, stejně jako její jednotlivé součásti, je samozřejmě zcela k dispozici OO MmOl k dalšímu využití tak, jak to bylo zamýšleno při zadání této diplomové práce.
Obr. 1 – Postup zpracování diplomové práce
3. Současný stav řešené problematiky
3.1. Pojem environmentální riziko
Velice důležitým pojmem v této diplomové práci je environmentální riziko. Co se ale pod tímto pojmem skrývá? Jak je uvedeno výše, tato práce se svým obsahem zaměřuje na rizika havarijní, která hrozí na území ORP Olomouc a jejichž řešení je v působnosti OO MmOl. Ale to nejsou environmentální rizika zdaleka všechna. Začít je vyjmenovávat, pravděpodobně by nestačil povolený rozsah této práce ani na všechny možné specifikace a pojetí. Proto je důležité zjistit, zda existuje nějaká obecná definice. Zde ale nastává problém. Jak uvádí internetová encyklopedie EnviWiki [2], neexistuje jedna obecně uznávaná definice ani pro samotný pojem riziko. V nejširším slova smyslu podle této encyklopedie pojem riziko znamená vystavení nepříznivým okolnostem a podrobněji je pojem definován jako pravděpodobnost ztráty, možnost ztráty, nejistota, odchýlení skutečných a očekávaných výsledků nebo pravděpodobnost jakéhokoli výsledku odlišného od výsledku očekávaného. Pokud bychom vzali v úvahu překlad slova environmentální jako týkající se životního prostředí [3], měli bychom první možnou definici našeho pojmu. Tato definice je ale skutečně jen velmi obecná.
Samotný pojem environmentální riziko se vyskytuje v několika našich národních právních předpisech, žádný však zcela přesně nevymezuje obsah tohoto pojmu. Nejvíce se k vymezení tohoto pojmu blíží Metodický pokyn MŽP k hodnocení rizik (1138/OER/94) odvolávající se na to, že vychází z koncepce vypracované U. S. EPA v letech 1983–1987 pro hodnocení rizik ohrožení lidského zdraví.
Konkrétnější vysvětlení nabízí Ministerstvo životního prostředí, které v informačním materiálu k referendu o vstupu České republiky do Evropské unie v roce 2003 uvádí, že environmentální rizika jsou rizika ohrožení životního prostředí působením fyzikálních, chemických a biologických faktorů [4]. Na současných internetových stránkách ministerstva se pak dozvíme, že environmentální rizika jsou specifická rizika pro životní prostředí a jsou zabezpečována v gesci odboru environmentálních rizik. Jak je zde dále uvedeno, jedná se o rizika v oblasti chemických látek, závažných průmyslových havárií s nimi spojených a o oblast nakládání s geneticky modifikovanými organismy (GMO) [5]. Na otevřeném portále životního prostředí Enviport.cz k environmentálním rizikům kromě těchto tří skupin řadí dále eutrofizaci, kontaminaci jídla, odlesňování, desertifikaci, přírodní katastrofy a změny klimatu [6]. A jelikož definice jsou většinou otázkou učebnic, je taky dobré podívat se na vyučované předměty. Mezi nimi lze na vysokých školách najít i přímo předmět Environmentální rizika, vyučovaný na Vysoké škole báňské – Technické univerzitě Ostrava. Zde se studenti seznamují například s hodnocením humánních rizik, rizik v geologickém prostředí, ekologických rizik, apod. [7]
Na území ORP Olomouc vznikl v letech 2001-2002 projekt Analýza zdravotních a environmentálních rizik (dále jen AZER), kde je pojem environmentální riziko definován jako souhrn zdravotních a ekologických rizik, přičemž zdravotní rizika představují pravděpodobnost poškození lidského zdraví účinkem expozice určitému faktoru - chemickému, fyzikálnímu, biologickému, psychosociálnímu apod. a ekologické riziko představuje pravděpodobnost poškození jakéhokoliv živočišného nebo rostlinného druhu, společenstva druhů na různých trofických úrovních či definovaného ekosystému.
V celosvětovém měřítku je environmentální riziko chápáno úplně jinak než v regionálním pojetí. Na území České republiky se těžko bude zabývat krizový management hodnocením environmentálních rizik z pohledu přírodních katastrof, jako jsou tsunami, vulkanické výbuchy a jiné. Ale i to, co nehrozí na našem území, k obecné definici patří. Jako environmentální riziko tedy chápeme cokoliv, co může ohrozit životní prostředí, případně lidskou populaci jako jeho součást. Ve světě tak je kromě mnoha projektů, které řeší prevenci, analýzu či předpovědi vývoje jednotlivých rizik, i spousta databází a informačních systémů, které sdružují informace o této problematice. Jako příklad může sloužit informační systém IRIS – Integrated Risk Information System, který obsahuje informace o vlivu chemických látek na zdraví člověka a na životní prostředí [8].
V zahraničí samozřejmě vznikají i různé seznamy environmentálních rizik. Mezi ty nejznámější patří List of environmental health hazards na Wikipedii [15], který odkazuje další související stránky. Přestože se jedná o otevřenou encyklopedii, kde není garantovaná relevantnost informací, články jsou velmi kvalitní. Analýzou environmentálních rizik a jejich vztahem k lidským hodnotám a možným migračním následkům se věnuje Smith ve své knize Environmental hazards: assessing risk and reducing disaster [16]. Zahrnuje sem přitom především přírodní, ale i technologická nebo sociální rizika. V další zahraniční literatuře pak lze najít i studie zabývající se např. environmentálními riziky hrozících doma starším lidem [17], apod.
Cílem této polemiky nad tím, jaká je definice environmentálního rizika, není znevažování definic, které existují, případně snaha o definici novou. Jediným cílem bylo ukázat, že pod pojem environmentálního rizika lze zařadit cokoliv od používání mobilních telefonů, jízdy v autě nebo používání mikroténových sáčků až po jevy jako je zemětřesení nebo změna klimatu. Jak je již uvedeno v kapitole Cíle práce, předmětem této diplomové práce tedy není hodnocení a analýza všech rizik, ale skutečně jen vybraných rizik ze skupiny tzv. havarijních, které hrozí na území ORP Olomouc a které byly OO MmOl vybrány jako prioritní.
3.2. Krizový management a rizika havarijní
Krizové řízení, označováno většinou jako krizový management, je podle zákona č. 240/2000 Sb. o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), v platném znění, souhrn řídících činností věcně příslušných orgánů zaměřených na analýzu a vyhodnocení bezpečnostních rizik, plánování, organizování, realizaci a kontrolu činností prováděných v souvislosti s řešením krizové situace [9].
Jako havarijní rizika jsou označována ta rizika, která jsou definována v krizovém zákoně jakožto krizové situace, které mohou nastat. Celkem je jich definováno 24 (viz Seznam havarijních rizik) a každá ORP sama vyhodnocuje, zda u ní pravděpodobnost vzniku krizové situace, tedy havarijní rizika, je malá, zda lze její vznik předpokládat nebo žádné takové riziko nehrozí. Se všemi těmito krizovými situacemi je počítáno v havarijních plánech. Geografické informační systémy přitom nabízejí další možnosti, jak předpovědět jejich průběh, skutečnou pravděpodobnost výskytu nebo délku trvání a jsou tak zcela jistě dobrým rádcem pro případná preventivní opatření. Proto byl jako jeden z výstupů této práce vytvořen seznam těchto havarijních rizik a po konzultaci s pracovníky OO MmOl byly ke každému riziku navrženy vybrané možnosti analýz. Samozřejmě by takových analýz mohlo vzniknout mnohem více, proto byly vybrány přednostně ty, pro které jsou k dispozici data a jejich realizace by tak byla bezprostředně možná či žádaná.
3.3. Vizualizace rizik
Práce nese název Analýza a geovizualizace environmentálních rizik, z čehož by mělo vyplývat, že kartografická reprezentace provedených analýz patří k cílovým výstupům. Pojem geovizualizace byl přitom zvolen proto, že samotný název vizualizace neznamená automaticky vizualizaci v mapě. V případě analýz prováděných nejen na OO MmOl se tak pod pojmem vizualizace většinou skrývají grafické výstupy z analýz, jako jsou grafy, tabulky nebo diagramy. Pojem geovizualizace v sobě však již zahrnuje pojem geo, tedy příponu, která je spojována s prostorovou informací. Geovizualizace jakožto pojem tak spíše evokuje představu kartografické reprezentace výsledků, než samotné slovo vizualizace.
A jaká je tedy kartografická vizualizace environmentálních rizik u nás a ve světě? Pravděpodobně nejobsáhlejší skupina vizualizací představuje environmentální rizika z hlediska přírodních katastrof. Mezi významné práce v České republice patří Mapa záplavových území 1 : 10 000, která je realizována jako státní tématické mapové dílo nad Základní mapou ČR 1 : 10 000. Jejím autorem je Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka (VÚV TGM) ve spolupráci se Zeměměřickým úřadem [10]. Z těchto map vzniká i Atlas záplavových území ČR 1 : 10 000, který mapuje území nivy každého jednotlivého vodního toku, na kterém jsou záplavová území vyhlášena. Na stránkách VÚV TGM je k dispozici i internetová prohlížečka, tedy prezentace dat v digitální podobě (viz Obr. 2).
Obr. 2 – Prohlížečka záplavových území [11].
Z dalších oblastí vizualizace environmentálních rizik je významné sledování kvality ovzduší. Český úřad hydrometeorologický zpracovává údaje v tabulárních výstupech dostupných na internetových stránkách, jednotlivé instituce však spravují projekty zaměřené na analýzu a vizualizaci těchto dat. Mezi ty, které zasahují do ORP Olomouc, je třeba jmenovat projekt Systém řízení kvality ovzduší města Olomouce (SŘKO), který se zpracovává od roku 2005, přičemž data jsou zde analyzována zpětně od roku 2003. Na obrázku č. 3 lze vidět výstup z projektu, další výstupy ze získaných dat jsou realizovány v této diplomové práci a jsou v Příloze 4 této práce.
Obr. 3 – Grafické výstupy z projektu SŘKO [14].
Vizualizace environmentálních rizik se samozřejmě neomezuje jen na oblast povodní nebo kvality ovzduší, které jsou v České republice asi nejčastější. Setkáváme se například s mapami rizikových objektů, jejíž ukázku vidíme na Příloze 6 této práce, s mapami radonového indexu (ukázku mapového listu lze vidět na obr. 4), mapami očekávaných maximálních účinků zemětřesení na území České republiky a Slovenské republiky (obr. 5), vizualizacemi množství dopadajícího UV záření na zemský povrch, s mapovými výstupy analýz vlivu některých jevů na zdraví populace a mnoha dalšími.
Mezi rozsáhlejší projekty pak patří atlasy životního prostředí, které svým zaměřením mnoho environmentálních rizik pokrývají. Mezi ně patří například Atlas životního prostředí v Praze, který zahrnuje analýzy z oblasti ovzduší, vody, krajiny, odpadů a hluku. Data vizualizuje v souboru interaktivních map. Atlas je dostupný na internetu [23]. Dalším podobným příkladem je Atlas životního prostředí Libereckého kraje, který zahrnuje také mnoho analýz environmentálních rizik, a to včetně jejich dopadů. Atlas vyšel v tištěné podobě v roce 2008 a jeho spuštění v internetové podobě se připravuje [24].
Podobný název, ale jiný obsah, má Atlas životního prostředí v Ostravě. Zde se nejedná přímo o atlas, jak by mohlo vyznívat z názvu projektu, ale o prezentaci výsledků diplomových prací studentů Ostravské Univerzity [25]. Podobné práce se zaměřením na environmentální rizika a krizový management vznikají téměř na všech vysokých školách v České republice.
Obr. 4 – ukázka mapového listu - ČGS: Mapa radonového indexu geologického podloží ČR - 2422 Olomouc [18].
Obr. 5 – Mapa očekávaných maximálních účinků zemětřesení na území České republiky a Slovenské republiky [19].
Ve světě jsou také země, kde je analýza a především vizualizace rizik na mnohem vyšší úrovni než v České republice. To je dáno především tím, že národní politika těchto států se problematice environmentálních rizik a jejich prevenci věnuje delší čas a především do realizace výzkumů a studií jde ze státního rozpočtu mnohem více financí. Asi nejlepší ukázkou této politiky jsou Spojené státy americké. Díky své rozloze a různorodosti se zde přitom nachází studie environmentálních rizik v asi nejrozmanitější škále na celém světě, a to od predikce hurikánů až po analýzu škodlivosti mobilních telefonů nebo již zmíněnou analýzu environmentálních rizik v bytě starších lidí.
U ukázek vizualizace environmentálních rizik tak je z čeho vybírat. Na pracovišti University of South Carolina, Department of Geography Hazards South Carolina vznikl již v roce 1999 Atlas of Environmental Risks and Hazards [20], který bude nyní zveřejněn i v tištěné podobě [21]. Samozřejmě doplněn o veškeré výzkumy a analýzy, které od té doby dále byly realizovány.
Obr. 6 – ukázka mapy z Hazards Assessment – State of South Carolina 2005 [22].
Další ukázkou může být portál United States National Seismic Hazard Maps, které zpracovává organizace USGS [26]. Ten je zpracováván ve formě interaktivních map.
Při vizualizaci environmentálních rizik ale není vždy kladen důraz na to, aby výstupem byla skutečná mapa splňující všechny kartografické zásady, ale aby výsledek analýzy byl co možná nejjasněji interpretován. A aby mohl být takto výsledek prezentován, je třeba mít kvalitní výstupy ze softwarů, kterých je celá řada. Blíže v kapitole 3.5.
3.4. Projekty řešící problematiku rizik na území ORP Olomouc
Jak již bylo několikrát zmíněno, asi nejdůležitějším projektem na území ORP Olomouc, ze kterého navíc tato práce nejvíce čerpá, je projekt AZER. Ten vznikl v rámci komplexního řešení problémů spojených s ochranou zdraví a životního prostředí v Olomouci v letech 2001–2002. Na projektu spolupracovalo kromě řady odborníků z různých odborů Magistrátu města Olomouce i mnoho institucí, například Krajská hygienická stanice v Olomouci, Státní veterinární ústav, Hasičský záchranný sbor a další. Na projektu se podílela i Katedra geoinformatiky Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého.
Pro řešení jednotlivých analýz v rámci projektu AZER byla využita zejména digitální katastrální mapa, která sloužila ve většině případů k lokalizaci souboru jevů dané analýzy. V rámci realizace projektu byly v GIS vytvářeny následující analýzy (v narůstajícím stupni náročnosti) [12]:
• analýza povrchových vod – lokalizace zdrojů vod v mapě
• analýza kvality půdy – lokalizace zdrojů vzorků analyzovaných půd v mapě
• analýza odpadového hospodářství – podklad pro grafické výstupy
• analýza elektromagnetického záření – zdroje elektromagnetického záření byly lokalizovány v mapě pomocí vrstvy adresních míst, lokalizační body jednotlivých zdrojů byly navázány na tabelární data těchto zdrojů, což umožňuje provádění dalších analýz - různé klasifikace dle provozovatele, vyzařovacích směrů, typů antén, apod., výsledná mapa zdrojů elektromagnetického záření vytvořila novou datovou vrstvu, kterou lze průběžně doplňovat
• analýza hluku – analýza byla zpracována externím zpracovatelem, výsledkem analýzy hluku je celý soubor tematických vrstev, obsahující komunikační síť se zatížením dle počtu projíždějících vozidel, mapy izofon hluku, počty zasažených obyvatel hlukem dle akustického tlaku atd.
• analýza ovzduší – analýza byla zpracována externím dodavatelem, výsledkem je komunikační síť se zatížením ovzduší imisemi
• analýza havarijních rizik – analýza byla zpracována Odborem ochrany ve spolupráci externími poradci a zpracovateli, výstupy z analýzy jsou zaznamenány v mapách s lokalizací objektů a v mapách modelových havárií
Pro vypracovávání této diplomové práce přitom má největší význam poslední odrážka, tedy analýza havarijních rizik, protože je zde provedena aktualizace části této studie týkající se mobilních zdrojů rizika, hodnocení rizika u objektu Zimního stadionu v Olomouci, jakožto jednoho z rizikových objektů a také hodnocení rizika u havárie v areálu firmy Tomegas s. r. o. patří do této kategorie. Časové analýzy týkající se znečištění ovzduší pak spadají do kategorie analýz ovzduší.
Projekt AZER byl jednorázovou záležitostí, takže nemá své kontinuální pokračování v podobě aktualizací a dalších prováděných analýz. Existují však dílčí projekty, které na něj navazují. Mezi ně patří např. výše zmíněný SŘKO. Posláním tohoto systému je pomocí podrobného zkoumání emisně imisních vztahů identifikovat příčiny zhoršené kvality ovzduší ve městě Olomouci, navrhnout cílená opatření ke zlepšení kvality ovzduší a simulovat jejich vliv na imisní situaci ve městě a na imisní zátěž obyvatel. Jsou zkoumány tyto znečišťující látky: suspendované částice frakce PM10, dále pak NO2 a SO2 [14]. Celý systém je přitom zpracován s využitím geoinformačních technologií a zpracovatelem je Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava.
Samozřejmě je věnována pozornost i dalším oblastem, které projekt AZER zahrnoval. Některé analýzy dosud své pokračování v aktualizacích nebo dalších projektech nenašly, jiným se ale věnuje pozornost velká. Mezi ty nejdůležitější patří analýzy povrchových vod a především pak záplavových území, na jejichž základě se realizují protipovodňová opatření, která mají zabránit škodám na zdraví i majetku občanů.
Dalšími analýzami rizik, jejich hodnocením a případnými preventivními opatřeními se zabývají i další instituce kromě státní správy a samosprávy, jedná se například o Hasičský záchranný sbor Olomouckého kraje, Policii ČR, Zdravotní záchrannou službu, apod. Snahu o sjednocení přístupů a zabezpečení optimálních postupů zaštiťuje Integrovaný záchranný systém a na území města Bezpečnostní rada města Olomouce.
Existují pak samozřejmě i další projekty, které se zabývají hodnocením a analýzou environmentálních rizik a zasahují svou působností na území ORP Olomouc. Mezi takové patří například projekt Grantové agentury ČR Geografie vybraných přírodních extrémů, jejich dopady a kartografická vizualizace na Moravě a ve Slezsku, který byl realizován v letech 2003–2005 a měl za cíl komplexní geografickou analýzu a kartografickou prezentaci vybraných přírodních extrémů [13]. Na tomto projektu se taktéž podílelo pracoviště Katedry geoinformatiky PřF UP.
3.5. Software
Programové vybavení, neboli software, je velmi důležitou součástí studované problematiky. Veškeré analýzy a vyhodnocení získaných údajů, návrhy preventivních opatření a dalších doporučení, jsou vytvářeny jen v takovém rozsahu, v jakém je umožní software vytvořit. Následky environmentálních rizik, jako jsou povodně, hurikány, ale i průmyslové havárie, jsou přitom natolik závažné, že se na vývoj co nejlepších modelů a programů soustředí velká pozornost. Největší škody, a to na lidských životech i na majetku, jsou způsobovány celosvětově přírodními katastrofami, jako jsou přílivové vlny tsunami, hurikány a tornáda a záplavy, proto se většina pozornosti věnuje tomu, jak tyto jevy předpovědět a jak nejúčinněji zmírnit následky. Další velká rizika, ale tentokrát už antropogenního původu, jsou průmyslové havárie. Nemusí se přitom týkat jen výbuchu jaderné elektrárny nebo ropné plošiny, ale například zamoření povrchových a podpovrchových vod únikem nebezpečných látek, únikem nebezpečné látky do ovzduší, apod. V geografických informačních systémech lze provádět mnoho analýz s datovými vrstvami, jako například výpočet výšky zatopení při určitém množství vody nebo díky moderním studiím lze s velkou přesností detekovat místa náchylná ke svahovým pochodům. Co ale současné GIS neumožňují je modelování s reálnými 3D souřadnicemi například u geologického podloží nebo atmosférických jevů a bez dalších extenzí a doplňků nám GIS neposkytuje ani nástroje pro specializované modelování.
Tento problém možná již brzy vyřeší GSIS neboli Geoscientific Information Systems. GSIS podporují 3D strukturu údajů, jejich správu, analýzu a interpretaci. Nabízí funkce pro identifikaci, lokalizaci a topologii, umožňují prostorovou interpolaci, konturovaní a numerické modelování, modelování environmentálních dopadů, apod. Tento typ programů však není dosud příliš rozšířený a jedná se pouze o placený komerční software. Příslib do budoucnosti je však v této oblasti obrovský.
Předmětem této diplomové práce byla realizace analýz havarijních rizik. Proto i vyhledávaný software, který by se dal využít pro potřeby této práce, se týkal především této oblasti. Prof. Babinec, který pro OO MmOl analýzy havárií zpracovává, pracuje například s velmi rozšířeným programem Effects, verze 5.06, run mode Expert. Jedná se o komerční placený software, jehož licenci si uživatel kupuje na jeden rok. Výstupy z toho programu jsou tabulární a textové, popisující průběh havárie, případně grafické, kde je ve formě grafů prezentovaná doba úniku a množství unikající látky. Samotná lokalizace úniku je vizualizována v časových řezech po uživatelem zadaných intervalech. Výstupy jsou dvourozměrné, ale lze pod ně nahrát např. letecký snímek pro lepší orientaci. Přesto je výstupem bitmapa, se kterou nelze dále v GIS pracovat bez digitalizace. Využití tohoto softwaru pro účely diplomové práce nebylo možné, nicméně všechny výsledky realizovaných analýz byly profesorem Babincem poskytnuty a mohlo tak být s výstupy dále pracováno, jak je popsáno v kapitole 5.
Jelikož se v této práci počítalo s modelováním havárií s únikem nebezpečné látky do atmosféry a nikoliv s modelováním např. zamoření půdy nebo rozlivem, navrhl odborník na havarijní plánování Prof. Babinec stejně jako konzultant práce Ing. Zapletal využití volně dostupného programu ALOHA. ALOHA (zkratka vychází ze slov Areal Location of Hazardous Atmospheres) je jednoduchý 2D simulační software, určený k přibližnému modelování tvaru a rozsahu úniku nebezpečné látky do atmosféry. Výpočty provádí pomocí statistického gaussovského rozdělení nebo modelu »heavy gas« pro simulace pohybu mraků plynů těžších než vzduch. Dále dokáže určit velikost ohrožené oblasti výbuchem či hořením hořlavé látky. Pro potřeby této práce byla využita verze ALOHA® 5.4.1, vyvinutá Office of Emergency Management, EPA a Emergency Responce Division, NOAA, dostupná na stránkách U. S. EPA [27].
Software ALOHA má poměrně jednoduché uživatelské prostředí (ukázka na obr. 7) v anglické lokalizaci s logickou a do značné míry intuitivní strukturou. Po zadání známých údajů o chemické látce a o zdroji (většina údajů je povinná, při ponechání defaultních hodnot a nezadání hodnot konkrétních je výsledek negativně ovlivněn) vypočítá dle požadavků očekávanou oblast úniku v souřadnicích X, Y, dobu úniku nebo množství uniklé látky. Možnost vizualizace existuje v doplňkové aplikaci MARPLOT. Starší verze tohoto programu neposkytovala kromě zoomu a posunu žádné další nástroje a jako vstupní vrstvu vyžadoval program textový formát dat, takže byla tato možnost využitelná jen pro úzkou část uživatelů a neposkytovala v žádném případě možnost kvalitních kartografických výstupů. Proto nebylo s tímto programem po počátečním odzkoušení dále pracováno. Od dubna roku 2009 je k dispozici nová verze ALOHA softwaru 5.4.1.1. a k němu i nová verze MARPLOT programu. Ten je ke stažení taktéž na stránkách U. S. EPA pod sekcí Computer-Aided Management of Emergency Operations (CAMEO) [28] a umožňuje již uživateli kvalitnější práci s mapovým výstupem – dokreslování objektů, textových popisků, výběrový nástroj obdélníkem nebo kružnicí, měřítko, apod. Jelikož tato verze programu byla dostupná až po dokončení realizace analýz v této práci, nemohl být program pro výstupy práce využit.
Obr. 7 – Uživatelské prostředí softwaru ALOHA.
Ve světě samozřejmě existuje mnoho dalších programů, které se zabývají havarijním plánováním. S trochou nadsázky by se dalo říci, že součástí každého rozsáhlejšího projektu v zahraničí je vytvořený program udělaný danému projektu přímo na míru. Díky rozmanitosti možných přístupů neexistuje jednotný software, který by dokázal všechny tyto specializované programy nahradit. Existují speciální programy a modely na modelování úniků do atmosféry (ARRAS, NARAC, RIMPUFF, LINCOM, ALOHA, Effects, atd.), úniků při haváriích v oceánu (MASS Trajectory Analysis, GNOME, HAZMAT, TAP, atd.), úniků a kontaminace půdy a další. Jedná se o natolik specifickou oblast, že jeden program by nedokázal všechny ostatní nahradit. Navíc vývoj v různých oblastech modelování rizik a havarijního plánování je natolik progresivní a navíc roztříštěný po celém světě, že by takové sjednocení nebylo fyzicky možné. Ukázky ze specializovaných softwarů jsou na obr. 8.
Obrázek 8 - Ukázky z programů [29], [30], [31], [32].
4. Získání a zpracování dat
4.1. Získání dat
Primárně byla data pro vypracování této diplomové práce získávána z OO MmOl, ve spolupráci s dalšími odbory magistrátu. V první řadě byla získána veškerá použitelná podkladová data pro výsledné vizualizace, tedy DMÚ, ZABAGED, katastrální mapy, ortofotosnímky, územní plán a další dostupné vrstvy komunikací, zástavby, apod. z oddělení geografických aplikací Odboru informatiky MmOl. Dále byla v rámci OO MmOl dohledávána data z projektu AZER, jako např. hluková mapa, analýzy mobilních zdrojů, mapa rizikových objektů a další. Některá data, která se již nejsou uchována v digitální podobě, jsou evidována v tištěných výstupech (data týkající se mobilních zdrojů rizika, apod.).
K tvorbě seznamu environmentálních rizik byla využita platná legislativa, především krizový zákon a Havarijní plán ORP Olomouc, a pro návrh možných analýz byla důležitá znalost dostupných dat v rámci MmOl.
Modelování průběhu havárie a hodnocení možného rizika reálné havárie s únikem propan-butanu v areálu firmy Tomegas s. r. o. v Olomouci (Příloha 2 této práce) bylo specifické získáváním primárních dat o havárii. Tato byla získána pracovníky OO MmOl v součinnosti s Hasičským záchranným sborem a Policií ČR. Modelování bylo v průběhu realizace konfrontováno s výsledky modelování Prof. Babince, tedy i tato data vstupovala do výsledných analýz.
Práce Modelování možných následků havárie a hodnocení rizika v objektu Zimního stadionu v Olomouci vychází z materiálu Modelování následků a hodnocení rizika v objetu Zimního stadionu v Olomouci, který pod vedením vedoucího OO MmOl Ing. Radka Zapletala vytvořila pracovní skupina pro hodnocení krátkodobých rizik ve spolupráci s Prof. Babincem z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně. Ten laskavě poskytl podklady (scénáře havárií) pro modelování v softwaru ALOHA. Další údaje byly získány z Havarijního plánu ORP Olomouc.
K vypracování práce Hodnocení rizika mobilních zdrojů z hlediska dopravy (Příloha 4 této práce) byla k dispozici primární data z terénního měření intenzity dopravy, které provedli pracovníci OO MmOl v druhé polovině roku 2008, dále byla získána data z oddělení koncepce dopravy Odboru koncepce a rozvoje MmOl, a to především dopravní model silniční dopravy města Olomouce vypracovaný firmou DHV ČR, spol. s r.o. a literatura potřebná k přepočtu údajů z terénního šetření OO MmOl pro potřeby analýz a vizualizace.
Pro ukázku toho, jaké analýzy by se daly udělat, kdyby data byla archivována a byly by tak k dispozici údaje ke stejné problematice z různých časových období, jsou vytvořeny výstupy týkající se znečištění ovzduší (Příloha 5 této práce). Tato problematika je velmi kvalitně zpracovávána v rámci Systému řízení kvality ovzduší města Olomouce, nicméně se vytváří primárně jakési ročenky v intervalu 2 let, nikoliv časové analýzy jako takové.
Další data byla získávána aktualizací dat archívních, a to především aktualizací databáze rizikových subjektů pro tvorbu mapy rizikových objektů a aktualizace databáze institucí ve sledované lokalitě pro potřeby výpočtu počtu ohrožených lidí při jednotlivých modelovaných haváriích.
Mapa rizikových objektů (Příloha 6 této práce) vznikla aktualizací údajů z roku 2007, přičemž byla aktualizována databáze a následně i DGN soubor, ze kterého byl exportem získán ESRI shapefile pro výslednou vizualizaci.
4.2. Zpracování dat
Zpracování dat probíhalo vždy tak, jak si to jednotlivé dílčí úkoly vyžádaly. Primární data byla převedena do digitální formy v podobě tabulárních zápisů v prostředí MS Excel, a to zejména data týkající se mobilních zdrojů rizika v dopravě, aktualizace databáze institucí a rizikových objektů. V prostředí MS Excel probíhalo i veškeré statistické vyhodnocení údajů.
Data získaná z různých pracovišť MmOl byla ve formátech podle toho, v jakých programech jsou zpracovávána, tedy např. MicroStation (datový formát *.dgn), ESRI shapefile (formát *.shp), případně v textové nebo tabulkové podobě (text *.txt, dokument MS Word *.doc, dokument MS Excel *.xls, databáze *.dbf). Další doplňující data byla poskytnuta ve formátu *.pdf a fotodokumentace ve formátech *.jpg. Některé údaje byly poskytnuty v tištěné podobě (data z MmOl a od Prof. Babince), stejně jako další studijní literatura.
Veškeré modelování obsažené v této práci probíhalo ve verzi programu ALOHA® 5.4.1. Mapové výstupy a další analýzy byly vytvářeny v software ArcGIS 9.2 ArcMap a později ve verzi 9.3.
Při pokusném načítání hůře čitelných údajů z csv souborů bylo využito i systému Janitor verze J/2, JanMap verze 2.4.7. a převedené shapefily byly dále zpracovávány v programu ArcMap.
Podrobnosti o zpracování dat jsou vždy součástí popisu realizace u jednotlivých částí práce v následující kapitole.
5. Analýzy vybraných rizik
Jak již bylo několikrát zmíněno, práce vychází především z požadavků a potřeb OO MmOl. Rizika, která byla vybrána k širšímu rozpracování, všechna spadají do kategorie rizik havarijních.
První analýza reprezentující riziko nacházející se na rozhraní technologické havárie s výronem nebezpečné chemické látky a rizika silniční dopravy představuje modelování reálné havárie s únikem propan-butanu, která se stala dne 7. října 2008 v průmyslové oblasti v tzv. areálu Moravských železáren v Olomouci – Řepčíně, kde má provozovnu firma Tomegas, spol. s r. o. a skladuje zde propan-butan (dále též „PB“) ve stacionárních, silničních i železničních cisternách. Pravděpodobně při neopatrné manipulaci při přečerpávání propan-butanu do silniční cisterny ze stacionárního zásobníku zde došlo k úniku propan-butanu do ovzduší a jen zázrakem nedošlo k závažným zraněním a obětem na životech lidí, když se mrak propan-butanu podařilo izolovat od zdroje otevřeného ohně a došlo k jeho rozptýlení do atmosféry bez vzplanutí či výbuchu. Tato havárie pak jasně ukázala, že je potřeba, aby se této problematice věnovala větší pozornost. Aktuální potřeba vypracování analýz havarijních rizik s únikem nebezpečné látky do atmosféry se tak promítla do realizace této diplomové práce nejen prací a modelováním této havárie, ale zadáním dalších dvou analýz, a to hodnocení rizika mobilních zdrojů z hlediska dopravy, tedy analýza a hodnocení rizika u vozidel převážejících nebezpečné látky na území města, jejichž poslední aktualizace a analýza proběhla v roce 2001, a analýzu a hodnocení možného rizika havárií v objektu Zimního stadionu v Olomouci, kde je pro potřeby provozu stadionu skladován amoniak, přičemž studie z roku 2002 byla vyhotovena na jiné množství, než je aktuálně skladováno.
Realizace časových analýz nad daty ze Systému řízení kvality ovzduší města Olomouce, spadající pod znečištění vod, ovzduší a životního prostředí, byla provedena jako ukázka možného využití dat z různého časového období. Vyhodnocení této analýzy probíhalo ve spolupráci s pracovníky Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava, kteří jsou zpracovateli těchto dat pro zadavatele – Statutární město Olomouc.
Mapa rizikových objektů, která je posledním výstupem této diplomové práce, vznikla z potřeby znalosti aktuální situace na území města Olomouce.
5.1. Analýza a modelování reálné havárie s únikem propan-butanu
Firma Tomegas s. r. o. je dodavatelem zkapalněných plynů propanu, propan-butanu (PB) a ropných plynů (LPG). Patří mezi celorepublikově působící dodavatele zkapalněných plynů s poměrně významnou pozicí na trhu. V Olomouci v areálu Moravských železáren se nachází provozovna firmy.
Termín havárie podle zákona č.59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií způsobených vybranými nebezpečnými chemickými látkami nebo chemickými přípravky a o změně zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů, a zákona č. 320/2002 Sb., o změně a zrušení některých zákonů v souvislosti s ukončením činnosti okresních úřadů, ve znění pozdějších předpisů, (zákon o prevenci závažných havárií), v platném znění, představuje nežádoucí mimořádnou, částečně nebo zcela neovládanou, časově a prostorově ohraničenou událost, která vznikla nebo jejíž vznik bezprostředně hrozí v souvislosti s provozem technických zařízení, výrobou, užitím, skladováním, zneškodňováním nebo přepravou nebezpečných látek, která vede ke ztrátě života, poškození nebo ohrožení zdraví lidí, živých organismů nebo životního prostředí nebo k prokazatelné újmě na majetku.
Situace, která nastala v úterý 7. října 2008, bezpochyby takovou havárií byla, a závažnost této havárie nedosáhla vyššího stupně nebezpečnosti jen díky šťastné souhře náhod. Situace, při které k havárii došlo, je jednou z posuzovaných rizikových činností firmy, a to pod kategorií Stáčení propan-butanu, konkrétně Stáčení a plnění silničních cisteren. Právě při stáčení propan-butanu do silniční cisterny došlo kvůli utržení hadice při pojíždění s cisternou k úniku kapaliny stlačeného propan-butanu, který ihned změnil své skupenství na plynné a vytvořil následně mrak, který se šířil areálem firmy Tomegas dále do areálu Moravských železáren.
Oblast viditelného mraku je zobrazena na obrázku č. 9, který představuje zákres od zasahujících hasičů do kopie plánu areálu. Podobný zákres viditelného mraku byl následně zdigitalizován a jeho podoba byla dále využívána k odhadu množství propan-butanu, které muselo uniknout do atmosféry, aby se mrak podobných rozměrů mohl vytvořit.
Obr. 9 – Areál Moravských železáren se zákresem viditelného mraku.
Kdyby došlo u mraku k následné explozi, byla by ohrožena i další zařízení, nacházející se v areálu firmy. Celkově je v olomoucké provozovně firmy Tomegas evidováno následující množství zásobníků:
Tabulka 1
Pro potřeby oznámení i pro potřeby analýzy rizika se počítá 85 % uvedené kapacity, protože zásobníky jsou projektovány na plnění na 85 % a bezpečnostními prvky by mělo být zabráněno případnému přeplnění.
Za pomoci pracovníků OO MmOl byly zjištěny důležité údaje o havárii – datum a čas, venkovní teplota, relativní vlhkost vzduchu, rychlost větru dle meteorologického měření, stav počasí, přesná lokalizace místa havárie a nadmořská výška, apod. Podrobnosti v Příloze 2 této práce.
Důležitou součástí práce není jen samotná analýza a vizualizace z pohledu geoinformatiky, ale bylo třeba provést i analýzu odbornou, a to stanovení koncentrace a množství propan-butanu, které by vytvořilo odpovídající mrak mlhy za daných atmosférických podmínek. Tato analýza a následný výpočet byly provedeny po konzultacích s odborníky na chemické reakce. Úvaha se opírá i o údaje z materiálu Analysis of an LPG Explosion and Fire [35].
Obecná charakteristika události, analýza události z fyzikálně-chemického pohledu, úvaha nad koncentrací propan-butanu ve viditelném mraku a úvaha nad koncentrací propan-butanu ve viditelném mraku v případě spray effektu, jsou tak kromě kartografických a geoinformatických výsledků dalším důležitým výstupem této práce. Jejich podrobný popis je v Příloze 2 této práce v Kapitole 5 – Popis události a analýza viditelnosti mraku.
Po nastudování potřebné studijní literatury k této problematice a po konzultacích, jak nejlépe zajistit relevantnost výsledků z modelování v softwaru ALOHA bylo provedeno modelování několika desítek situací s měnícími se vstupními údaji, a to v částech týkajících se rychlosti a směru větru, protože podle zasahujících členů HZS byl na místě vítr proměnlivý a v průběhu havárie svůj směr změnil na opačný, dále nebyl jasný průměr utržené hadice a tím pádem ani velikost otvoru, kterým propan-butan do ovzduší unikal a třetím proměnným činitelem bylo množství uniklé látky. Odpovědní pracovníci společnosti Tomegas totiž uváděli podle různých zdrojů různé hodnoty a žádná z nich neodpovídala výsledkům modelování.
V průběhu realizace souběžně s touto prací analyzoval havárii za pomocí softwaru Effects profesor Babinec. Díky možnosti vzájemných konzultací byl doupřesněn průměr utržené hadice (na základě doby úniku, která byla orientačně známa) a v obou případech modelování – v software ALOHA i v software Effects vyšlo jako pravděpodobné množství uniklého popan-butanu 6 kubických metrů. Podrobný popis modelování v softwaru ALOHA – zadání vstupních údajů a postup při modelování – jsou v kapitole 6 Přílohy 2 této práce.
Údaje o množství uniklé látky byly k dispozici především od představitelů firmy Tomegas, ať už prostřednictvím médií nebo členů IZS. Pro Olomoucký deník uvedl Josef Neoral z Tomegasu, že šlo pravděpodobně o technickou závadu na cisterně a uniklo „asi“ sto litrů z cisterny. Další média uváděla množství 3 kubické metry. Modelování v softwaru ALOHA však při předpokladu, aby výsledný mrak odpovídal velikosti zakresleného, tedy skutečného mraku, vedlo ke zjištění, že množství muselo být mnohem větší, v prvních výpočtech až 7 kubických metrů. Tento odhad byl posléze snížen na 6 kubických metrů, protože v mraku propan-butanu pravděpodobně došlo ke spray efektu, který mrak ještě více podchladil. Může se tedy jednat až o dvojnásobek množství, které deklarovali představitelé firmy. Proto byli představitelé firmy Tomegas s touto skutečností konfrontováni. Z následujících informací vyplynulo, že 3 kubické metry bylo množství, které do cisterny mělo být dočerpáno, avšak minimálně další 3 kubické metry propan-butanu se nacházely uvnitř cisterny. Údaje o tom, kolik propan-butanu bylo skutečně přečerpáno či zda něco zůstalo v cisterně, nejsou dostupné. Na obrázcích 10, 11 a 12 vidíme, jak byl postupně vytvářen výsledný stav.
Obr. 10 – Pokusná vizualizace pro únik 3 kubických metrů propan-butanu při havárii (vizualizace pravděpodobného rozsahu viditelného mraku mlhy, software ALOHA)
Obr. 11 – Pokusná vizualizace pro únik 6 kubických metrů propan-butanu při havárii (vizualizace pravděpodobného rozsahu viditelného mraku mlhy, software ALOHA)
Obr. 12 – Výsledná vizualizace modelování havárie (vizualizace pravděpodobného rozsahu viditelného mraku mlhy, software ALOHA)
Bohužel se nepodařilo s jistotou říci, jak velký oblak dosahoval hranice výbušnosti. V případě, že navíc došlo při úniku z cisterny ke spray efektu, by se tato oblast vymezovala ještě více ve směru proudění unikající látky než za běžné situace, což je za daných podmínek, kdy nebyla dostupná ani řádná dokumentace místa, nemožné vypočítat.
Na základě modelování Prof. Babince vycházel oblak s obsahem PB v rozmezí výbušnosti jako velmi malý, lokalizován pouze ve chvostu unikajícího plynu. Oproti tomu fyzikálně-chemická analýza předpovídá, že šíření oblaku plynu je natolik nepředpokládatelné (především díky proudění uvnitř mraku), že za potenciálně výbušný by měl být předpokládán celý viditelný mrak mlhy, v případě spray efektu by oblast výbušnosti byla o něco menší než tvořil viditelný mrak.
Jak je uvedeno v chemické analýze látky (podrobně v Příloze 2), stačí k iniciaci výbuchu nebo požáru i výboj statické elektřiny nebo horký povrch, nemusí se jednat přímo o otevřený oheň. V případě areálu Moravských železáren je situace o to více alarmující, že nedaleko areálu formy Tomegas, kde k úniku PB došlo, se ve výrobě nachází otevřený oheň. Pouze díky příznivým rozptylovým a atmosférickým podmínkám, které udržely oblak PB uvnitř areálu firmy Tomegas a mrak nebyl odnesen vzdušnými proudy dále do areálu železáren, tak nedošlo ke kritické situaci.
Pro případ, že by byl vývoj havárie jiný, byly vypočítány následující situace: oblak PB vzplane a vyhoří klasickým ohněm, oblak PB vybuchne, žádné další interakce nebudou uvažovány, oblak PB vybouchne, tím iniciuje výbuch ostatních zásobníků a dojde tak k výbuchu všech zásobníků v areálu firmy Tomegas. Všechny tyto scénáře jsou vizualizovány v Příloze 2 této práce.
Velkou nevýhodou při procesu modelování byla skutečnost, že některé důležité údaje nebyly známy (nebyly firmou Tomegas sděleny představitelům krizového managementu MmOl), a proto výpočty probíhaly delší dobu a byly realizovány pro velký počet možných vstupních hodnot. Z průběhu havárie a z výsledků modelování však na konci bylo zcela jasné, které hodnoty byly pro havárii odpovídající.
Všechny modelované scénáře možného vývoje havárie – vyhoření i výbuch – spadají svým rozsahem mezi nepřijatelná rizika. Nepřijatelným rizikem tak byla i samotná havárie, při níž selhalo hned několik kontrolních mechanismů, které měly úniku PB zabránit (ať už bezpečnostní předpisy týkající se práce obsluhy, tak i mechanické bezpečnostní prvky, jako např. trhací spojky, apod.). Je na dalším vyšetřování, aby bylo zjištěno, zda došlo ke kumulaci chyb lidského faktoru či zda došlo k opomenutí či zanedbání některých z bezpečnostních předpisů.
Z důsledků, které havárie mohla mít (bezprostředně bylo ohroženo na životě 171 osob, které byly v důsledku havárie evakuovány a v případě výbuchu i dalších zásobníků by tento počet ještě dále strmě stoupal) a skutečně jen díky šťastné souhře náhod neměla, je potřeba vyvodit takové závěry, které zamezí nebo budou alespoň eliminovat možnost vzniku havárie obdobné.
Materiál, který při práci na této části diplomové práce vznikl (Příloha 2) se proto stal podkladem pro jednání Bezpečnostní rady města Olomouce a je dále postoupen Krajskému úřadu Olomouckého kraje, přičemž možným vyústěním zhodnocení situace je přeřazení olomoucké pobočky firmy Tomegas do přísnější bezpečnostní kategorie dle zákona o prevenci závažných havárií.
5.2. Hodnocení rizika možné havárie v objektu Zimního stadionu v Olomouci
Zimní stadion v Olomouci patří kvůli skladování nebezpečné látky – amoniaku – mezi tzv. rizikové objekty, které jsou předmětem zájmu krizového managementu města Olomouce. V rámci OO MmOl bylo Modelování následků a hodnocení rizika provedeno naposledy v roce 2002. Od té doby uběhlo již téměř 7 roků a množství skladovaného amoniaku se z přibližně 5 tun snížilo na polovinu, tedy 2,5 tuny. Proto i dopady případných havárií by byly odlišné od původně modelovaných následků.
Tato část diplomové práce proto svým obsahem vychází především z materiálu Modelování následků a hodnocení rizika v objetu Zimního stadionu v Olomouci, který pod vedením vedoucího OO MmOl Ing. Radka Zapletala vytvořila pracovní skupina pro hodnocení krátkodobých rizik. Prof. Babinec laskavě poskytl podklady (scénáře havárií) pro modelování v softwaru ALOHA, ve kterém i on sám minulou analýzu zpracovával. S tím, že samozřejmě i tento program za uplynulou dobu prošel změnami a proto se průběh havárií modeluje podle modernějších modelů s větší pravděpodobností odhadu reálných následků.
Stejně jako v dalších částech diplomové práce, veškeré modelování probíhalo ve verzi programu ALOHA® 5.4.1, a následně byly výsledky analýz vizualizovány v prostředí ArcMap.
Oproti předchozímu materiálu zpracovávaném na OO MmOl je do práce zanesena i geovizualizace nejpravděpodobnějších scénářů, tedy havárií za podmínek, které jsou statisticky vyhodnoceny jako nejčastější (teplota, tlak vzduchu, směr proudění větru, atd.). Při reálné havárii je totiž velmi důležité vědět, které objekty ještě jsou a které již nejsou v ohroženém pásmu a samozřejmě je třeba znát počet lidí, které je při havárii potřeba evakuovat ze zasažené oblasti. Proto bylo v softwaru ArcGIS provedeno ke každé vizualizaci scénáře statistické vyhodnocení nad vrstvou adresních bodů a institucí, kolik činí maximální počet osob, které se podle těchto dvou datových vrstev mohou v rizikové oblasti nacházet. Materiál obsahuje i tradiční výstup ze softwaru ALOHA, tedy 2D modely zasažení oblasti při havárii a nově také křivku znázorňující rychlost úniku amoniaku při havárii.
Výpočty a scénáře jednotlivých havárií byly přepočítány na aktuální množství skladovaného amoniaku, avšak obecné charakteristiky a podmínky (průměr potrubí, vlastnosti strojovny, apod.) jsou převzaty z materiálu Modelování následků a hodnocení rizika v objetu Zimního stadionu v Olomouci z roku 2002. Zde totiž k žádným významným změnám nedošlo. Podrobná charakteristika technického zázemí a těsnosti strojovny, stejně jako meteorologických podmínek, jsou v Příloze 3 této práce.
Materiál by se měl stát podkladem pro aktualizaci Havarijního plánu Olomouckého kraje a Havarijního plánu ORP. V dokumentu Plán mimořádných opatření – Zimní stadion Olomouc, který je v dikci OO MmOl jakožto část výpisu z Havarijního plánu ORP Olomouc, je totiž odhadována maximální zóna ohrožení obyvatelstva 70 metrů od zdroje (strojovny) a zóna opatření 120 metrů od zdroje [33], což jsou údaje, které byly vypočítány na základě velmi zjednodušené obecné metodiky výpočtu. Výsledky modelování však ukazují, že skutečná ohrožená oblast je ve skutečnosti mnohem větší.
Modelovány byly následující scénáře, vždy pro 2 možné situace atmosférických podmínek: Kontinuální únik ze zásobníku utržením největšího připojeného potrubí DN 150 (Z1, Z2), Kontinuální únik otvorem o průměru 10 mm v plášti zásobníku (Z3, Z4), Okamžitý únik ze zásobníku roztržením pláště zásobníku (Z5, Z6) a Kontinuální únik ze zásobníku plnícím potrubím DN 20 (Z7, Z8).
Ke každému scénáři přitom byl vytvořen samostatný projekt – planning mode *.alo, které jsou k dispozici na přílohovém CD-Romu této práce. Každý scénář ve výsledném materiálu má svou textovou podobu (text summary), vizualizaci rozšíření nebezpečné látky do ovzduší (treat zone – toxic area of vapour cloud s koncentrací 8473 ppm), graf znázorňující únik látky v čase (release rate) a konečně vizualizaci v ArcMap na podkladu DMÚ s vyznačením rizikové oblasti k evakuaci (kružnice od zdroje havárie o poloměru maximálního možného dosahu kontaminovaného vzduchu v dané koncentraci, tedy maximální možný dosah této koncentrace kontaminace při různých směrech proudění větru, metodika zvolena na základě požadavků konzultanta práce). U tohoto výstupu je i statistický propočet, kolik ohrožených lidí se nachází v té které vyznačené zóně přímého ohrožení, očekávaného vychýlení kontaminovaného mračna nebo v celé evakuované oblasti.
Detailní modelování scénářů havárií, jak je nadefinoval již v roce 2002 Prof. Babinec [34], a které byly upraveny na údaje platné k 31. 3. 2009, ukazují, že riziko pro občany při havárii může být obrovské. Jako nejhorší možná havárie se ukázal být scénář Z2, kdy dojde ke kontinuálnímu úniku ze zásobníku utržením největšího připojeného potrubí DN 150 při atmosférických podmínkách o teplotě 10°C, třídě stability F a rychlosti větru 1,7 m/s. Při této havárii by bylo v zóně ohrožení až 10 tisíc lidí a při naplnění kapacity Zimního stadionu a Plaveckého areálu až téměř 16 tisíc lidí. S takto rozsáhlou oblastí se přitom v současné době vůbec nepočítá. Ba naopak se v plochách, které mohou být při havárii a následném šíření amoniaku zasaženy, nachází i navrhovaná evakuační střediska a spádová zdravotnická zařízení.
Jak již bylo zmíněno, materiál, který je Přílohou 3 této práce, by měl sloužit jako podklad pro aktualizaci a případné přepracování dokumentu Plánu mimořádných opatření – Zimní stadion Olomouc a bude tak poskytnut pracovníkům HZS k dalšímu zpracování.
5.3. Hodnocení rizika mobilních zdrojů z hlediska dopravy
Město Olomouc je již od dávných dob dopravním uzlem. Platí to i dnes, kdy přes Olomouc vedou nejenom důležité vnitrostátní, ale také mezinárodní komunikace. Úměrně s vývojem průmyslové výroby a s rostoucí intenzitou dopravy také narůstá počet vozidel, která převážejí nebezpečné látky. A je nevyhnutelnou nutností zabývat se bezpečností takového provozu. K tomu patří nejen stanovení počtu projíždějících nákladních vozidel a nákladních souprav s nebezpečnými látkami územím města, ale také například predikce následků možné havárie.
Nebezpečí přepravovaných látek většinou souvisí s jejich vlastnostmi, jako jsou hořlavost, výbušnost, reaktivita nebo toxicita [36]. Při sledování dopravy se hovoří o tzv. mobilních zdrojích rizika vznikajících přepravou nebezpečných látek po silnici. Jejich riziko většinou nesouvisí se samotnou bezproblémovou přepravou, ale s následky možných neočekávaných poruch a havárií. Zvážení kvantity a přípustnosti takového rizika je podmíněno identifikací stávajícího stavu. Tato práce vychází z šetření, které provedli na konci roku 2008 pracovníci OO MmOl a z modelů, které se pro řešení takovýchto úloh využívají.
Šetření probíhalo na třech předem vytipovaných místech, kde byla očekávána největší intenzita dopravy a tudíž bylo možné očekávat, že se získá dostatečně reprezentativní vzorek pro celkový přepočet. Stanoviště 1 je ulice Velkomoravská (měření dne 4. 9. 2008), v úseku od křižovatky s ulicí Rooseveltova po křižovatku s ulicí Schweitzerova. Stanoviště 2 je nadjezd Topolany (měření dne 2. 10. 2008), jedná se o úsek silnice R 35, která vytváří tzv. vnější obchvat města Olomouce. Stanoviště 3 bylo zvoleno na ulice Foerstrova (měření dne 27. 11. 2008), jedná se o tzv. vnitřní průtah města – výjezd z Olomouce směrem na Hradec Králové a na Prahu po staré trase. Čas měření byl u všech stanovišť stejný 8.00-12.00 hodin, sledován byl počet projíždějících nákladních vozidel a u těch, která převážela nebezpečné látky, byly sledovány další údaje (viz níže). Sledování počtu projíždějících vozidel probíhalo vždy v každém směru zvlášť.
Sledované údaje byly počet nákladních vozidel jedoucích v jednotlivých směrech, počet nákladních vozidel s přívěsem, počet nákladních vozidel, které převážejí nebezpečné látky, podrobné údaje o vozidlech převážejících nebezpečné látky, typ vozidla, označení látky (nebezpečí, druh), nebezpečnost (třída, typ), klasifikace kódem (Kemler, UN), subjekt (název firmy, kontakt), čas průjezdu a případně poznámka.
Z naměřených údajů však bylo potřeba získat hodnoty porovnatelné s celoročním průměrem. Metodika stanovení ročního průměru denních intenzit na základě krátkodobého průzkumu je založena na přepočtu intenzity dopravy zjištěné během krátkodobého dopravního průzkumu pomocí koeficientů charakterizujících denní, týdenní a roční variace intenzit dopravy [37]. Koeficienty se stanovují na základě druhu sledovaných vozidel, charakteru provozu na komunikaci a době měření. Jednotlivé přepočty jsou detailně popsány v Příloze 4 této práce.
Tabulka 2
Předpokládaná spolehlivost výpočtů je poměrně velká, předpokládaná odchylka stanovení RPDI činí v návaznosti na realizovanou dobu a rozsah měření ±14 % [2].
Vizualizace výsledků šetření probíhala ve dvou fázích. Tou první byla vizualizace statistických dat v prostředí MS Excel. Druhou fází byla geovizualizace dat na podkladu dopravního modelu silniční dopravy města Olomouce vypracovaném firmou DHV ČR, spol. s r.o., který poskytl Odbor koncepce a rozvoje MmOl.
Ukázky vizualizace vidíme na grafu č. 1 – výsledky šetření pro jedno stanoviště a grafu č. 2 – srovnání s rokem 2002. Další grafy a tabulky vyhodnocující výsledky měření jsou v příloze 4 této práce v kapitole 5.1.
Graf č. 1 – Počet nákladních vozidel převážejících nebezpečné látky na Stanovišti 1.
Graf č. 2 – Srovnání kvalitativního složení nákladních vozidel podle druhu nebezpečnosti převážené látky na Stanovišti č. 1.
Na Obrázku č. 13 lze vidět výslednou vizualizaci intenzity přepravy nebezpečných látek ve sledované lokalitě. Popis tvorby této mapy je podrobněji popsán v kapitole 5.2. Přílohy 4 této práce.
Důvod, proč se sleduje průjezd nákladních vozidel převážejících nebezpečné látky městem, je zcela zřejmý – riziko nenadálé havárie a tím ohrožení občanů i životního prostředí. Proto součástí hodnocení rizika mobilních zdrojů bylo i modelování možné havárie, která by se na sledovaných stanovištích nebo v jejich blízkosti mohla stát. Jako příklad byla vybrána havárie vznícení cisterny propan-butanu po srážce s jiným vozidlem, protože takovýchto vozidel projelo na sledovaných stanovištích nejvíce. Únik zkapalněného plynu by byl otázkou 35 vteřin, po vznícení par by přímo na životě byli ohroženi všichni do vzdálenosti 150 metrů, popáleniny 2. stupně by hrozily lidem až do vzdálenosti 250 metrů a bolestivá zranění by mohli mít lidé až do vzdálenosti 410 metrů od místa havárie. Takové havárii se nedá ani těmi nejmodernějšími zabezpečovacími zařízeními zcela zabránit.Touto křižovatkou projede podle dopravního modelu z roku 2008 průměrně cca 25 vozidel za každou minutu. V zóně ohrožení by tak nebyli jen obyvatelé okolních domů, návštěvníci škol, apod., ale také účastníci silničního provozu. Takovéto riziko spadá svou nebezpečností mezi rizika nepřijatelné, pouze výjimečnost havárie ji staví mezi rizika přijatelná. Další charakteristiky jsou v Příloze 4 této práce v kapitole 6.
Obrázek č. 13 – Intenzita dopravy – počet vozidel převážejících nebezpečné látky.
5.4. Časové analýzy na ukázkových datech
Původně zamýšleným cílem při zadávání diplomové práce byla realizace srovnání datových vrstev z projektu AZER s jejich pozdějšími aktualizacemi. Bohužel se ukázalo, že projekt AZER nebyl po své realizaci dále kompaktně uchováván, jednotlivé vrstvy byly dále editovány novými údaji a tím, že neexistuje jednotný datový sklad MmOl, kde by všechna data z jednotlivých odborů byla centrálně archivována, dohledat původní datové vrstvy se jevilo po usilovné práci pracovníků OO MmOl jako téměř nemožné. Jak již ale bylo několikrát zmíněno, na část věnovanou analýze ovzduší navázal projekt SŘKO a data z oblasti znečištění ovzduší jsou tak dostupná v kompletních datových sadách k rokům 2003, 2005 a 2007.
Data poskytnutá zpracovatelem SŘKO byla využita k realizaci tří mapových výstupů – Celkové koncentrace NO2, SO2 a PM10 v letech 2003, 2005 a 2007 (Příloha 5 této práce). Na všech třech časových řadách vidíme změny stavu, které jsou okomentovány v rámci doplňujícího popisu v mapě.
Cílem těchto vizualizací nebylo provádět složitou analýzu příčin a důsledků současného stavu a vývoje. Tato práce je velmi kvalitně realizována na VŠB-TUO, kde data SŘKO zpracovávají. Hlavním úkolem bylo ukázat možnosti geovizualizace dat z různých časových období, kde je každá významná změna signifikantní na první pohled. A tím zdůraznit potřebu uchovávání původních dat, jejich archivace a zavedení povinných metadatových údajů k dostupným vrstvám v rámci celého MmOl.
5.5. Mapa rizikových objektů
Poslední přílohou práce (Příloha 6) je mapa rizikových objektů na území města Olomouce. Rizikové objekty jsou definovány metodikou OO MmOl. Průběžná aktualizace těchto údajů je realizována pouze v textové podobě, proto v softwaru DYNATECH, používaném pracovníky MmOl, není dostupná aktuální podoba dat, ale jejich stav k roku 2007. Kromě samotného mapového výstupu tak je podkladový ESRI shapefile soubor výstupem k aktualizaci vrstvy rizikových objektů v tomto programu.
Veškerá realizace analýz vybraných rizik probíhala na základě zadání OO MmOl s mnoha průběžnými konzultacemi s pracovníky různých odborů MmOl i s externími odborníky na dané oblasti. Všechny výstupy práce jsou dále poskytnuty OO MmOl k dalšímu využití.
6. Diskuse
V zadání práce bylo jako hlavní cíl definováno provedení analýzy environmentálních rizik na území ORP Olomouc za použití analytických nástrojů vybraných geografických informačních systémů. Tato formulace vznikla v době, kdy byl předpoklad, že hlavní část práce bude spočívat v tvorbě analýz nad daty z projektu AZER a jeho aplikacemi. Jak již však bylo vysvětleno dříve, vyvstala potřeba diplomovou práci směřovat do jiné oblasti, a to do oblasti havarijního plánování. Tato problematika samozřejmě zcela spadá do oblasti environmentálních rizik, ale větší část analýz se z prostředí GIS přesunula do 2D simulačního software ALOHA a až výsledky z modelování v tomto softwaru byly dále zpracovávány a vizualizovány prostřednictvím ArcGIS 9.2 a 9.3. V GIS prostředí pak byly realizovány i další analýzy, tedy časové řady týkající se znečištění ovzduší a finální mapa rizikových objektů.
Jako problém se ukázalo být získání dat z projektu AZER a to přesto, že s OO MmOl byla navázána velmi úzká spolupráce. Jak bylo již několikrát zmíněno, na MmOl dosud nefunguje povinné centrální úložiště pro data ze všech jeho pracovišť, kde by byla navíc zavedena archivace. Tím, že nejsou k datům připojená ani žádná metadata, tak často dochází k tomu, že například vrstva institucí je upravena dle aktuální příchozí informace, např. původně bytový dům je přestavěn na kancelářské prostory, a po změně nikde nezůstanou uchována původní data. Většinu potřebných údajů se ale nakonec podařilo dohledat v tištěných výstupech z projektů a studií. Pro potřeby realizace tří hlavních požadavků od OO MmOl na analýzy a hodnocení rizik u reálné havárie propan-butanu, v objektu Zimního stadionu v Olomouci a mobilních zdrojů rizika z hlediska dopravy nakonec problém získání dat nijak výrazně neomezoval realizaci analýz těchto environmentálních rizik.
Jako ukázka toho, jak mohly jednotlivé analýzy environmentálních rizik v čase vypadat, byla zvolena data ze Systému řízení kvality ovzduší města Olomouce, která zahrnují údaje z Registru emisí a zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO) i z lokálních měření na území města. U tří vybraných charakteristik bylo provedeno srovnání v čase.
Geovizualizace výsledků analýz je taktéž jedním z cílů diplomové práce. Jak již bylo popsáno výše, proces geovizualizace u havarijních rizik probíhal digitalizací výstupů ze softwaru ALOHA, protože tento software neumožňuje export vytvořených dat do použitelného formátu (pouze *.bmp). Všechny geovizualizace probíhaly v prostředí ArcMap 9.2 a 9.3, přičemž v zadání práce je dáno, že pokud neexistuje standardizovaný způsob kartografické vizualizace, je možným řešením návrh znakového klíče pro geovizualizaci výsledků v prostředí vybraného softwaru. Po mnoha poradách s konzultantem práce Ing. Zapletalem byly výstupy práce vizualizovány na podkladu DMÚ, přičemž výsledné mapy neobsahují legendu k těmto podkladovým datům, ale pouze legendu k tematickému obsahu. Podkladová data DMÚ se totiž v rámci MmOl používají běžně a proto nebylo třeba uživatele s významem jednotlivých prvků podkladu seznamovat, protože ten slouží pouze pro orientační účely. ICA (International Cartographic Association) ani žádná jiná organizace dosud nenavrhla standardizovaný způsob vizualizace v oblasti havarijních rizik, ale takový krok nelze ani očekávat. Jak bylo popsáno v podkapitole software, téměř každý vědecký tým pracující na problematice environmentálních rizik si vytváří vlastní programy a vlastní způsob vizualizace výsledků. Zvolené metody kartografické interpretace proto byly vybrány tak, aby respektovaly dosavadní praxi na MmOl a byly bez problémů zobrazitelné v interním softwaru DYNATECH. Tvorba samostatného návrhu znakového klíče tak nebyla nutná.
Samostatnou kapitolou k diskusi by dále byla spolehlivost výpočtů ve volně dostupném software ALOHA. S trochou nadsázky by se dalo říci, že mezi odborníky na havarijní plánování je polovina s výsledky ALOHA softwaru naprosto spokojená a nedá na program dopustit a ta druhá polovina o něm nechce ani slyšet. Z praktické realizace této práce vyplynulo poměrně jednoznačně, že i když program vypadá zdánlivě velmi jednoduše, je třeba skutečně pečlivě vyplnit všechny údaje o havárii, protože byť jediný nevyplněný (neznámý a proto programem dopočítávaný) údaj velmi ovlivní výsledek. A nemusí to být údaj na první pohled důležitý, může se jednat např. o teplotu nebezpečné látky, velikost otvoru, kterým látka uniká, přičemž důležitý je i rozdíl jednoho centimetru, apod. Přestože s tímto programem pracuje velké množství pracovišť v celé České republice a výsledky za spolehlivé považují, bylo by asi odvážné spoléhat se na relevantnost výsledků bez ověření. Toto ověření naštěstí bylo možné díky práci Prof. Babince s programem Effects a je nutno podotknout, že výstupy ze softwaru ALOHA s těmito výstupy z 90 % korespondovaly. Pouze specifické údaje a výsledky náročného modelování, jako že došlo u havárie při úniku propan-butanu pravděpodobně ke spray efektu, musely být do modelování v softwaru ALOHA doplněny. Práce by tak ale měla ve svém výsledku prezentovat relevantní data.
U každé práce je důležité nejen to, kolik práce se za ní skrývá, ale také jaké jsou možnosti jejího využití. Tato diplomová práce není výsledkem studia dané problematiky jedním člověkem, ale odráží znalosti mnoha dalších odborníků, kteří byli vstřícní věnovat čas konzultacím a o své poznatky se byli ochotni podělit. Jedná se o pracovníky MmOl, odborníky na havarijní plánování z různých koutů České republiky, odborníky na úniky chemických látek do ovzduší i specialisty v oboru GIS analýz. Práce kromě kartografické a geoinformatické práce obsahuje i spoustu práce odborné, proto bylo třeba se věnovat skutečně důkladně problematice havarijního plánování v oblasti chemických úniků nebezpečných látek do atmosféry.
Využití práce bylo naznačeno již u jejích jednotlivých částí. Seznam environmentálních rizik dle krizového zákona je určen k námětům na další analýzy vedoucí k preventivním opatřením u environmentálních rizik na území ORP Olomouc.
Dokument Modelování průběhu havárie a hodnocení možného rizika: Havárie v areálu firmy Tomegas s. r. o. v Olomouci dne 7. října 2008, který je Přílohou 2 této diplomové práce, se stal podkladem pro jednání Bezpečnostní rady města Olomouce a je dále postoupen Krajskému úřadu Olomouckého kraje jako pokladový materiál pro případné přehodnocení bezpečnostní kategorie u olomoucké pobočky firmy Tomegas, spol. s r. o.
Dokument Modelování možných následků havárie a hodnocení rizika v objektu Zimního stadionu v Olomouci, který je Přílohou 3 této diplomové práce, bude sloužit jako podklad pro přepracování dokumentu Plánu mimořádných opatření – Zimní stadion Olomouc, který je součástí Havarijního plánu ORP Olomouc. Dokument tak bude postoupen HZS Olomouckého kraje.
Třetí dokument, Hodnocení rizika mobilních zdrojů z hlediska dopravy: Nákladní vozidla převážející nebezpečné látky dle terénního průzkumu Odboru ochrany Magistrátu města Olomouce, který je Přílohou 4 této diplomové práce, je jednak aktualizací části projektu AZER a navíc může sloužit pracovníkům MmOl jako podkladový materiál pro návrhy opatření pro odklonění tranzitní dopravy ze zastavěného území na území města Olomouce.
Časová analýza u znečištění ovzduší a diskuse nad dostupností a archivací dat by měla sloužit k zamyšlení nad zavedením centrálního úložiště dat na MmOl se zajištěním archivace.
A poslední výstup – mapa rizikových objektů – slouží k dalším analýzám na OO MmOl, například k analýze konfliktů se záplavovým územím.
7. Závěr
Hlavní cíl práce – analýza a geovizualizace vybraných environmentálních rizik na území ORP Olomouc podle požadavků a potřeb Odboru ochrany Magistrátu města Olomouce byl splněn realizací tří ústředních částí této práce, a to modelováním průběhu a hodnocením možného rizika u havárie s únikem propan-butanu v areálu firmy Tomegas s. r. o. v Olomouci dne 7. října 2008, modelováním možných následků havárie a hodnocením rizika v objektu Zimního stadionu v Olomouci a hodnocením rizika mobilních zdrojů z hlediska dopravy. K práci byla v souladu se zadáním využita data poskytnutá různými odbory Magistrátu města Olomouce, dostupná data z projektu AZER a pro další část práce – časovou analýzu environmentálních rizik v kategorii ovzduší i data z REZZO.
V průběhu realizace práce bylo čerpáno z tuzemských i zahraničních studií a materiálů, bylo osloveno velké množství odborníků, kteří se svými konzultacemi na práci podíleli. Spolupráce s OO MmOl byla velmi efektivní a výsledkem je skutečnost, že některé výstupy (Přílohy 2–4) našly své uplatnění ještě před samotným odevzdáním a obhajobou této diplomové práce.
Práce zahrnuje kromě samotného modelování možných havárií a jejich geovizualizace i odborné analýzy z oblasti úniků nebezpečných látek do atmosféry a poskytuje tak i možný návod pro řešení podobné situace.
Součástí práce je i vyhodnocení dosažených výsledků a jsou zde zahrnuta případná doporučení. Ta se týkají jednak samotného nakládání s daty a jejich archivací v rámci MmOl, ale především konkrétních výstupů analýz, například potřeby přepracování Havarijního plánu ORP Olomouc v části týkající se objektu Zimního stadionu v Olomouci.
Práce by měla kromě praktického významu pro OO MmOl přinést ukázku toho, jak lze dále pracovat s výstupy ze simulačních softwarů typu ALOHA v prostředí geografických informačních systémů. Měla by také ukázat na aktuální potřebu vypracovávání podobných analýz, protože např. Zimní stadion v Olomouci je pouze jedním z mnoha rizikových objektů v Olomouci a na výsledcích analýzy je vidět, že zjednodušená metodika stanovení rizikové zóny kolem takovýchto objektů v žádném případě nenahradí konkrétní fundované modelování. Problematice environmentálních rizik je potřeba věnovat obrovskou pozornost a geovizualizace jejich analýz je nejefektivnější způsob prezentace těchto informací laické i odborné veřejnosti.