Realizarea primei hărți de risc geotehnic din România

Realizarea primei hărți de risc geotehnic din România

Ing. Emil Oltean – Șef departament geotehnică – SC Geostud SRL
Geograf Alina Eftimie – SC Geostud SRL
Ing. Vali Niță – SC Geostud SRL

La începutul lunii iunie 2019 a fost avizată, de către Ministerul Dezvoltării Regionale și Administrației Publice, ultima etapă privind realizarea hărților de risc natural și a planurilor de risc detaliate pentru alunecări de teren pentru un număr de 22 de unități administrativ teritoriale aparținând județului Prahova.
S-a încheiat astfel un proces început în anul 2011, prin care, pe parcursul a 5 etape o echipă, condusă de managerul de proiect Alina Eftimie, a realizat planurile pentru acest risc natural, pentru 71 de unități administrativ teritoriale (u.a.t) situate în nordul și centrul județului Prahova.
Deși pentru cele 71 de u.a.t.-uri proiectele au fost individuale, acestea au fost realizate respectând metodologia prevăzută în “HG 447/2003 pentru aprobarea normelor metodologice privind modul de elaborare şi conţinutul hărților de risc natural la alunecări de teren şi inundații”, pentru a putea fi integrate în structura studiului de identificare a zonelor de risc natural pentru alunecări de teren la nivel județean.
Toate proiectele au fost realizate în sistem integrat GIS (Geographic Information System) punând astfel la dispoziția Consiliului Județean Prahova nu numai hărțile de hazard și de risc la alunecări de teren (figura 1), hărțile tematice care, conform HG 447/2003, au stat la baza realizării acestora (harta factorului litologic, harta geomorfologică – figura 2, harta climatică și hidrogeologică, harta silvică, etc), dar și o amplă bază de date conținând:

• Fișe detaliate pentru fiecare din cele 687 de alunecări de teren distribuite pe teritoriul celor 71 de u.a.t.-uri, conținând: localizarea alunecării (în coordonate geografice și STEREO 70), limitele alunecării, descrierea alunecării cu fotografii reprezenative, soluții de remendiere, etc.);
• Rețeaua de infrastructură (de transport rutier și feroviar, canalizare, telefonie, cablu, etc), georeferențiată și digitizată pentru toate u.a.t.-urile analizate;
• Rețeaua hidrografică (toate râurile cadastrate și necadastrate, văile torențiale, lacurile artificiale și naturale) georeferențiată și digitizată.

Plecând de la această experiență, în care SC GEOSTUD SRL a efectuat cercetarea geotehnică și geofizică, și având în față un nou proiect ce vizează analiza factorilor de risc geotehnic pe un areal, pe care se dorește realizarea unui traseu nou de cale ferată, s-a conceput un nou model de hartă, de data aceasta bazat pe criteriile de definire a riscului geotehnic (conform NP 074/2014. Normativ privind documentațiile geotehnice pentru construcții) – tabel 1

Pentru realizarea acestui nou model de hartă au fost păstrate principiile din HG 447 prin definirea unor layere (hărți tematice) pe baza cărora, printr-un algoritm de calcul, să se ajungă la produsul final: harta riscului geotehnic. Cele 5 layere folosite au fost reprezentate de factorii care definesc riscul geotehnic, iar punctajul acordat fiecărui factor a fost cel specificat în NP 074/2014.
În prealabil, pe zona de interes, a fost efectuată o cartare geologo-tehnică, acțiune ce reprezintă o condiție sine-qua-non, pentru realizarea hărții riscului geotehnic.
De asemenea, înainte de realizarea hărții de risc geotehnic, am realizat, pe același areal, și harta de hazard la alunecări de teren, în primul rând pentru a calibra cele două modele, dar și pentru că acestea includ elemente comune (de exemplu modelul digital al terenului).
• Astfel, pentru definirea condițiilor de teren au fost folosite hărțile geologice avute la dispoziție, completate cu informațiile obținute în urma cartării geologo-tehnice.
Pentru zonarea “terenurilor în pantă cu potențial de alunecare”, încadrate în NP 074 la “condiții de teren” ca “terenuri dificile”, am folosit harta pantelor obținută pe baza modelului digital al terenului. O limitare a normativului NP074/2014, din care lipsește un criteriu geomorfologic și hidrologic (condiții de teren de suprafață) în definirea “riscului geotehnic”, ne-a obligat însă să încadrăm panta terenului layerul “condițiilor de teren” partajând astfel punctele.
• Pentru definirea epuizmentelor am utilizat harta hidrogeologică a zonei, întocmită de IGR (scara 1:100000) dar și datele obținute din observațiile de teren.
• Categoria de importanță a construcției: în cazul nostru fiind vorba de o linie de cale ferată importantă, categoria de importanță a construcției este “deosebită, excepțională”.
• Vecinătățile au fost definite de limitele de intravilan ale unităților administrativ teritoriale, ale fostelor perimetre miniere din zona de studiu, ale ariilor protejate sau de rețelele de infrastructură (de transport, de comunicații, etc).
• Zona seismică a fost stabilită pe baza “Codului de proiectare seismic – partea 1 – Prevederi de proiectare pentru clădiri, indicativ P100-1/2013” – harta valorilor de vârf ale accelerației terenului pentru proiectare (ag).

În final harta riscului geotehnic a fost obținută prin combinarea celor 5 hărți tematice, cu ajutorul programului ArcMap, însumarea punctajelor aferente fiecărui factor și zonarea făcându-se conform limitelor punctajelor din tabelul 2.
În figurile de mai jos sunt prezentate atât “harta de hazard la alunecări de teren” (figura 3) realizată conform HG 447/2003, cât și “harta riscului geotehnic” (figura 4) obținută conform metodologiei descrise mai sus.

În urma realizării celor două hărți și din analiza acestora putem concluziona:
• Harta riscului geotehnic reprezintă un salt calitativ față de harta de hazard la alunecări de teren, deoarece în realizarea ei au fost incluse nu numai hazardurile naturale legate de teren (alunecări de teren și seism), dar și celelalte elemente (aparținând atât condițiilor de teren cât și proiectului) ce pot induce riscuri geotehnice în relația viitoarelor structuri cu terenul de fundare;
• Harta de risc geotehnic ar putea fi extrem de utilă nu numai în fazele incipiente ale unui proiect (prefezabilitate), în analiza multicriterială de alegere a unor noi variante de traseu de infrastructură de transport (autostrăzi, drumuri expres, căi ferate, etc), dar și în fazele în care se impune realizarea studiilor geotehnice (studiu de fezabilitate, proiect tehnic), volumul și tipul investigațiilor geotehnice putând fi dimensionate având la bază o astfel de hartă.
• O eventuală Normă metodologică de realizare a hărții de risc geotehnic ar trebui să fie însotiță și de o updatare a “Normativului privind documentațiile geotehnice pentru construcții – NP 074/2014” deoarece, lipsa unui criteriu “geomorfologic, hidrologic” de definire a riscului geotehnic influentează nu numai realizarea hărții de risc geotehnic dar, de multe ori, și construcțiile proiectate în condiții de teren, de suprafață, dificile (zone erozionale, văi torențiale, zone expuse inundațiilor, etc).

BIBLIOGRAFIE:
• Normativ privind documentațiile geotehnice pentru construcții – indicativ NP 074 / 2014
• Cod de proiectare seismic – Partea 1 – Prevederi de proiectare pentru clădiri indicativ P100-1/2013”
• Ghid privind evaluarea riscului asociat alunecărilor de teren din zona drumului – AND 594/2013
• GIS Fundamentals: A First Text on Geographic Information Systems, Fifth Edition 5th edition Edition, by Paul Bolstad (Author)
• Introduction to Geographic Information Systems: Hardcover – 2015, by Kang-tsung Chang (Author)
• Designing Better Maps: A Guide for GIS Users Second Edition, by Cynthia A. Brewer (Author)
• Imagery and GIS: Best Practices for Extracting Information from Imagery 1st Edition, by Kass Green (Author), Russell G. Congalton (Author), Mark Tukman (Author)
• Cartography: Thematic Map Design 6th Edition, by Borden D Dent (Author), Jeff Torguson (Author), Thomas W. Hodler (Author)
• Making Spatial Decisions Using GIS and Lidar: A Workbook 1st Edition, by Kathryn Keranen (Author), Robert Kolvoord (Author)