managementul dezastrelor - secete

182
CAPITOLUL I NOŢIUNI GENERALE. DEFINIŢII, DOMENII DE INTERES, IMPACT I.1 Introducere Secetele constituie fenomene climatice extreme care, prin efectele lor, reprezintă calamităţi naturale cu manifestare periodică, constând în reducerea drastică a precipitaţiilor şi resurselor de apă, pe perioade lungi de timp (de obicei un sezon sau câteva sezoane sau ani la rând). Deficitul de precipitaţii conduce la reducerea rezervelor de apă disponibile pentru toate folosinţele, ca şi pentru protecţia mediului. Seceta este considerată ca cel mai complex, dar şi cel mai puţin înţeles hazard natural, cu efecte mai mari decât celelalte hazarde (Hagman, 1984). Fenomenul este specific multor zone de pe glob situate atât la latitudini tropicale, cât şi temperate. Cea mai mare frecvenţă şi impact se remarcă în regiunile aride şi semiaride ale globului (provincii sau zone întinse din Pakistan, Afganistan, India, Iran, China, Australia, zona sub-sahariană a Africii etc.). Şi în zonele temperate seceta are o incidenţă ridicată, ea accentuându-se în ultimele 2-3 decenii, ceea ce poate fi pus în legătură cu schimbările climatice globale. În funcţie de vulnerabilitatea regiunii afectate, secetele pot avea impacturi serioase socio-economice şi asupra mediului înconjurător. În secolul trecut incidenţa secetei a fost variabilă în SUA, cea mai devastatoare a fost seceta din anii ’30 care a cuprins peste 60% din teritoriul ţării în iulie 1934. Impactul a fost extrem de puternic asupra economiei şi a cauzat migraţia a milioane

Upload: bogdan-daniel-ionut

Post on 03-Jan-2016

67 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

MANAGEMENT DEZASTRE NATURALE

TRANSCRIPT

Page 1: Managementul Dezastrelor - Secete

CAPITOLUL I NOŢIUNI GENERALE. DEFINIŢII, DOMENII DE INTERES,

IMPACT

I.1 Introducere

Secetele constituie fenomene climatice extreme care, prin efectele lor, reprezintă calamităţi naturale cu manifestare periodică, constând în reducerea drastică a precipitaţiilor şi resurselor de apă, pe perioade lungi de timp (de obicei un sezon sau câteva sezoane sau ani la rând). Deficitul de precipitaţii conduce la reducerea rezervelor de apă disponibile pentru toate folosinţele, ca şi pentru protecţia mediului. Seceta este considerată ca cel mai complex, dar şi cel mai puţin înţeles hazard natural, cu efecte mai mari decât celelalte hazarde (Hagman, 1984).

Fenomenul este specific multor zone de pe glob situate atât la latitudini tropicale, cât şi temperate. Cea mai mare frecvenţă şi impact se remarcă în regiunile aride şi semiaride ale globului (provincii sau zone întinse din Pakistan, Afganistan, India, Iran, China, Australia, zona sub-sahariană a Africii etc.). Şi în zonele temperate seceta are o incidenţă ridicată, ea accentuându-se în ultimele 2-3 decenii, ceea ce poate fi pus în legătură cu schimbările climatice globale.

În funcţie de vulnerabilitatea regiunii afectate, secetele pot avea impacturi serioase socio-economice şi asupra mediului înconjurător. În secolul trecut incidenţa secetei a fost variabilă în SUA, cea mai devastatoare a fost seceta din anii ’30 care a cuprins peste 60% din teritoriul ţării în iulie 1934. Impactul a fost extrem de puternic asupra economiei şi a cauzat migraţia a milioane de oameni din zonele centrale spre vestul SUA. Alte secete, mai puţin severe (din perioadele 1950, 1988 şi 2000) au avut, de asemenea, serioase impacturi economice şi sociale. Deşi şi alte fenomene climatice au produs pierderi economice şi personale mari, seceta a avut cel mai mare impact în privinţa numărului de persoane afectate. Astfel, pierderile produse în sectorul economic de secetele din perioada 1980 şi 1988 au depăşit 40 de miliarde USD şi, mai ales, pierderea a 5000 de vieţi omeneşti, iar seceta din anul 2000 a determinat pierderi de 4 miliarde USD şi 140 de vieţi omeneşti. În China, în anul 2000 seceta a condus la pierderi de producţie agricolă de peste 50 milioane tone. În Iran, pierderile financiare produse de seceta din 1999-2000 au fost de 3,5 miliarde USD. În India, secetele severe, afectând peste 40% din suprafaţa ţării, au survenit de 6 ori în intervalul de timp între 1918 şi până în perioada de dinainte de Revoluţia verde, iar pierderile producţiei de cereale au fost la nivel de 25%. În partea de sud-vest a Asiei, peste 100 milioane de oameni au fost afectaţi în perioadele de secete extinse.

Pe teritoriul României, în secolul trecut, secetele foarte severe s-au manifestat în trei perioade: 1894-1905 (cu anul extrem de secetos 1897), 1942-1953 (cu anul extrem

Page 2: Managementul Dezastrelor - Secete

2 TITLU CAPITOLde secetos 1944; cu efecte serioase de ordin social şi economic din cauza manifestării secetei în perioada de sfârşit şi imediat după al doilea război mondial), şi 1982-1996 (cu anii extrem de secetoşi 1988 şi 1991).

Datorită pagubelor produse, secetele sunt incluse în categoria dezastrelor naturale, alături de inundaţii, cutremure, uragane, erupţii vulcanice ş.a. Un element care deosebeşte secetele de celelalte dezastre îl constituie faptul că fenomenul se instalează insidios, devenind marcant după o perioadă de timp.

Problema managementului secetelor este privită în prezent ca management al resurselor de apă, pentru că manifestarile directe sunt în acest sector. Însă, efectele secetelor se manifestă şi pe plan social, afectând condiţiile de viaţă şi starea factorilor de mediu. Acestea depind de mărimea secetei (de care depinde nivelul ofertei de apă), dar şi de cererea de apă. Lipsa de planificare şi de acţiune poate să exacerbeze impactul fenomenelor de secetă, să amplifice pierderile economice, să aibă consecinţe majore asupra sănătăţii populaţiei şi mediului înconjurător.

Seceta agricolă poate fi apreciată corect în relaţie cu bilanţul hidric care cuprinde ca intrări precipitaţiile, ca principal element, şi evapotranspiraţia, ca principală ieşire, şi se raportează la valorile medii multianuale (normale) ale acestui bilanţ. Efectele secetelor sunt legate de durata perioadei fără precipitaţii, de intensitatea sau severitatea secetei, de suprafaţa afectată, ca şi de sezonul când acestea se manifestă, considerat în relaţie cu fazele de creştere ale plantelor, dar şi cu caracteristicile ploilor (intensitate etc.), cu condiţiile de teren (pante, gradul de protecţie a solului etc.) şi de sol (capacitatea de apă utilă etc.).

I.2 Definiţii

Seceta poate fi definită conceptual şi operaţional.

Conceptual, seceta poate fi considerată ca o perioadă cu deficit de precipitaţii, care conduce la pierderi mari în agricultură, ca şi la celelalte folosinţe. Definiţiile conceptuale pot să prezinte interes pentru stabilirea politicilor de combatere a secetelor. De ex. legile australiene consideră o variabilitate climatică normală în definirea secetelor şi, având în vedere această viziune, statul acordă despăgubiri fermierilor numai în condiţiile când secetele depăşesc un anumit prag de intensitate şi durată. Sub acest prag se apreciază că managementul lor poate fi la îndemâna fermierilor.

Definiţii operaţionale. Ajută la identificarea începutului şi sfârşitului secetei,.Pentru agricultură, începutul secetei poate fi evidenţiat prin calcularea bilanţului

hidric zilnic al solului (funcţie de precipitaţii şi evapotranspiraţie), stabilirea rezervei de apă a solului şi compararea acesteia cu un anumit plafon minim sub care este afectată creşterea şi dezvoltarea plantelor. Acest plafon diferă funcţie de faza de dezvoltare a plantelor.

O astfel de definiţie a începutului secetei poate fi utilă pentru stabilirea operaţională a severităţii secetei şi a impactului ei asupra nivelului producţiei agricole,

Page 3: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 3în pas cu monitorizarea zilnică a variabilelor climatice, a umidităţii solului şi stării culturii agricole.

Definiţiile operaţionale sunt utile şi pentru studiul frecvenţei, severităţii, duratei secetei, ca şi al suprafeţei afectate de secete. Pentru aceste analize este nevoie de date climatice orare, zilnice, săptămânale sau decadale, lunare, precum şi de date privind impactul secetelor (mărimea producţiei agricole, stocul de apă al râurilor, nivelul apelor subterane, etc.), natura acestora din urmă fiind în funcţie de domeniul care este interesat în ceea ce priveşte efectul secetelor.

I.3 Domenii de interes

Seceta meteorologicăPentru regiunile cu climat caracterizat de diferenţe intersezonale mari în privinţa

precipitaţiilor, ca şi cu o variabilitate extinsă şi în interiorul sezoanelor, seceta meteorologică este definită în raport cu gradul de reducere a precipitaţiilor faţă de o valoare medie multianuală sau „normală” şi cu durata perioadei cu precipitaţii reduse. Deficitul de precipitaţii are variaţii mari atât în timp, pe intervale lunare, sezonale, anuale, cât şi ca extindere teritorială.

Unele definiţii ale secetei meteorologice identifică perioadele de secetă pe baza numărului de zile cu precipitaţii sub un anumit prag. Aprecierea de acest gen este recomandată pentru regiuni cu regim pluviometric bogat şi bine repartizat în timpul anului.

Seceta agricolăPentru caracterizarea ei sunt considerate şi analizate elementele climatice care au

influenţă asupra mărimii producţiei agricole, respectiv: precipitaţiile, evapotranspiraţia actuală şi potenţială, ca şi bilanţul hidric al solului, ş.a.

Se ştie că cerinţele de apă ale plantelor depind atât de condiţiile climatice (temperatura aerului, viteza vântului, umiditatea aerului, insolaţia etc.), cât şi de caracteristicile biologice, de stadiul de dezvoltare al plantelor, ca şi de însuşirile solului.

Plantele manifestă o sensibilitate variabilă faţă de insuficienţa apei din sol, în raport cu faza de dezvoltare; în unele din faze, numite „critice”, seceta poate avea efecte mai pronunţate de reducere a producţiei agricole. O umiditate redusă în momentul semănatului în stratul de la suprafaţa solului, poate determina o germinaţie neuniformă o densitate redusă, care în final, determină o recoltă redusă. Dacă însă la semănat, în stratul superficial al solului este umiditate suficientă, dar pe o adâncime mică, plantele germinează normal, iar dacă precipitaţiile care intervin în sezonul de vegetaţie satisfac nevoile plantelor, producţiile pot fi normale. În condiţiile când, în continuare, precipitaţiile care intervin în timpul sezonului de vegetaţie satisfac nevoile plantelor, producţia agricolă poate fi bună.

Indicii sintetici de caracterizare a secetelor agricole ce vor fi prezentaţi în paragrafele următoare se calculează prin considerarea elementelor bilanţului hidric al solului.

Page 4: Managementul Dezastrelor - Secete

4 TITLU CAPITOLSeceta hidrologică.Seceta hidrologică este o altă categorie de secetă care are în vedere efectele

perioadelor cu precipitaţii reduse (inclusiv precipitaţii solide) asupra volumului scurgerii pe râuri, volumului de apă acumulat în lacuri şi în straturile acvifere subterane.

Frecvenţa şi severitatea acestei secete se defineşte pe bazine hidrografice.Seceta hidrologică se manifestă cu o anumită întârziere faţă de seceta agricolă şi

meteorologică. Analiza acestei secete implică stabilirea influenţei deficitului de precipitaţii asupra componentelor sistemului hidrologic (infiltraţia, scurgerea de suprafaţă, scurgerea subterană, debitele râurilor, volumele de apă şi nivelurile din lacurile de acumulare, nivelurile freatice). Totodată, această influenţă este pusă în legătură cu cererea ce se manifestă în diferite sectoare utilizatoare de apă: agricultură, alimentări cu apă potabilă şi industrială, irigaţii, piscicultură, navigaţie, habitat-recreaţional, faună sălbatică.

Impactul secetelor hidrologice este sesizabil atunci când seceta meteorologică se prelungeşte mai mulţi ani consecutivi, efectele fiind în directă legătură cu caracteristicile lacurilor de acumulare. Aceste caracteristici (de înmagazinare şi regularizare) prezintă interes şi în cazul manifestării secetelor în acvifere subterane.

Se remarcă faptul că la încheierea perioadelor de secetă meteorologică, refacerea rezervelor de apă se face începând cu cele necesare solului, continuând cu mărirea debitelor râurilor, refacerea volumelor şi a nivelurilor lacurilor şi a nivelurilor freatice.

Seceta socioeconomică.Definiţiile socioeconomice ale secetei asociază cererea şi oferta unor bunuri

economice cu seceta meteorologică, hidrologică şi agricolă. Satisfacerea cererii de apă pentru furaje, culturi agricole, piscicultură, ca şi cel pentru producţia de energie hidroelectrică, depinde de climă. Valorile scăzute ale precipitaţiilor fac ca în perioade de secetă să nu poată fi satisfăcute nevoile umane şi cele pentru menţinerea echilibrului factorilor de mediu.

Seceta socioeconomică survine atunci când cererea pentru apă ca bun economic depăşeşte oferta, ca rezultat al secetelor şi reducerii cantităţilor de apă. De multe ori, cererea creşte datorită creşterii populaţiei sau consumului pe cap de locuitor. Oferta creşte şi ea prin îmbunătăţirea randamentelor de producţie, a tehnologiilor, sau prin construirea de noi lacuri de acumulare. Vulnerabilitatea la astfel de secete se poate mări în viitor, dacă cererea creşte mai repede decât oferta.

Toate aceste definiţii sunt schematizate în fig. 1.1.

Page 5: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 5

Fig.1.1. Schemă paentru definirea tipurilor de secetă

Page 6: Managementul Dezastrelor - Secete

6 TITLU CAPITOL

CAPITOLUL II INDICI DE CARACTERIZARE A SECETELOR

Existenţa mai multor medii (solurile, apele, atmosfera) şi sectoare afectate de secete (agricultură, industrie, piscicultură, hidroenergetică, agrement-turism, salubritate, sănătate etc.), condiţiile particulare de ordin geografic şi variabilitatea în timp a secetelor conduc către definirea dificilă a unor indici unitari care să caracterizeze fenomenul de secetă.

Din punct de vedere meteorologic şi considerate punctual, secetele se caracterizează prin intensitate şi durată. Aceste elemente prezintă importanţă pentru că de ele depind efectele asupra producţiilor agricole pe plan local, cele mai grave secete fiind cele de intensitate şi durată mare.

Dacă analiza este la scară regională, se va lua în calcul şi aria de extindere a secetei, cu observaţia că analiza extinderii teritoriale a secetei va fi precedată de analize punctuale la staţiile meteorologice din regiune.

Analiza din punct de vedere istoric a secetelor impune şi studiul frecvenţei de producere a acestora.

Legătura dintre elementele ce caracterizează secetele depinde în mare măsură de condiţiile fizico-geografice locale, care prezintă o neuniformitate pronunţată, determinată de influenţele climatice neuniformitatea reliefului, a solurilor, a condiţiilor geologice, etc..

2.1. Indici climatici

II.1.1 Indici şi criterii pluviometrice

Pentru caracterizarea secetelor se iau în consideraţie mărimea precipitaţiilor căzute într-o perioadă şi abaterea faţă de valorile normale (medii multianuale).

Pot fi incluşi în această categorie: criteriul Hellman, indicele propus de N. Topor, BMDI (Bhalme-Mooley Drought Index), indicele precipitaţiei standardizate (Standard Precipitation Index – SPI), indicele de secetă efectivă (Effective Drought Index – EDI) ş.a.

a) Criteriul Hellman (Minea ş.a., 2004)Introduce noţiunea de perioadă uscată, care este considerată intervalul de cel

puţin 10 zile consecutive în lunile aprilie-septembrie şi de cel puţin 14 zile consecutive în lunile octombrie-martie, în care nu au căzut cantităţi de precipitaţii măsurabile (<0.1mm).

Page 7: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 7Caracterizarea pluviometrică a unei luni se face comparând cantităţile de

precipitaţii căzute în luna respectivă cu media multianuală, situaţiile care pot rezulta fiind grupate în 9 categorii:- luni excesiv de ploioase, în care cantitatea de precipitaţii depăşeşte cu peste 50% media multianuală (LEP);- luni foarte ploioase, în care cantitatea de precipitaţii depăşeşte cu 30-50% media multianuală (LFP);- luni ploioase, în care cantitatea de precipitaţii depăşeşte cu 20-30% media multianuală (LP);- luni puţin ploioase, în care cantitatea de precipitaţii depăşeşte cu 10-20% media multianuală (LPP);- luni normale, în care cantitatea de precipitaţii variază cu ±10% faţă de media multianuală (LN);- luni puţin secetoase, în care cantitatea de precipitaţii este cu 10-20% mai redusă faţă de media multianuală (LPS);- luni secetoase, în care cantitatea de precipitaţii este cu 20-30% mai redusă faţă de media multianuală (LS);- luni foarte secetoase, în care cantitatea de precipitaţii este cu 30-50% mai redusă faţă de media multianuală (LFS);- luni excesiv de secetoase, în care cantitatea de precipitaţii este cu peste 50% mai redusă faţă de media multianuală (LES);

b) Indicele propus de N.Topor (Topor, 1964)Caracterizarea pluviometrică pe durata unui an dintr-un interval considerat se

poate face cu indicele pluviometric (Ia) care are expresia:

(2.1)

unde:N – numărul lunilor normale (LN+LPP+LPS);P – numărul lunilor ploioase (LP+LFP+LEP);S – numărul lunilor secetoase (LES+LFS+LS).

Calificativul pluviometric al anului se acordă astfel:- pentru Ia< 0,33 an excepţional de secetos- pentru 0,33<Ia<0,41 an excesiv de secetos- pentru 0,41<Ia<0,70 an foarte secetos- pentru 0,71<Ia<0,84 an secetos- pentru 0,85<Ia<1,0 an puţin mai secetos- pentru 1,01<Ia<1,17 an normal- pentru Ia>1,18 an puţin mai ploioşi

c) Procent din normal Este unul din cei mai uzuali termeni folosiţi de către meteorologi datorită

uşurinţei cu care se calculează.(Willeke ş.a. 1994):

Page 8: Managementul Dezastrelor - Secete

8 TITLU CAPITOL

(2.2)

unde :PN – procentul din valoarea normală;Pa - precipitaţia actualăPn - precipitaţia normală.

Se poate calcula anual, lunar sau pentru perioade de vegetaţie. Se poate observa că acest indice poate oferi o caracterizare pluviometrică a unei singure regiuni sau sezon. De asemenea, acest indice, determinat pe un număr limitat de înregistrări pluviometrice, nu este capabil de a reflecta informaţii importante privind variabilitatea precipitaţiilor, trendul sau eventualele caracteristici dominante ale şirului de date climatice.

d) DecilesSe divide distribuţia probabilităţilor de producere a evenimentelor (precipitaţiilor

lunare) în 10 categorii (pentru fiecare 10% a distribuţiei) numite deciles. Apoi, aceste decile sunt grupate două câte două, astfel încât decilele 1 şi 2 (valorile precipitaţiilor nedepăşite de cele mai mici 20% din evenimente) vor caracteriza o perioadă cu „mult sub normal”, decilele 3 şi 4 – „sub normal”, decilele 5 şi 6 – „aproape normal”, decilele 7 şi 8 – „peste normal”, decilele 9 şi 10 – „mult peste normal”. Ca dezavantaj principal se remarcă necesitatea unui număr mare de date pentru calcul. Metoda decilelor este folosită pentru a aprecia severitatea secetei în Australia. În cazul acestui sistem, fermierii pot cere asistenţă de la guvern numai în condiţiile când mărimea precipitaţiilor căzute corespunde unei perioade de repetare de 20-25 ani dintr-o 100 de ani.

e) BMDI (Bhalme – Mooley Drought Index)BMDI se calculează pentru o perioadă de K luni cu următoarea formulă:

(2.3)

cu:cu i0 = 0 (2.4)

unde:ik este indicile lunar;k – numărul de ordine al lunii considerate;c0, c1 sunt constante ce se determină recursiv prin asimilarea lui BMDI cu valorea de

–4 pentru secete istoric extreme şi valori proporţional mai mari spre condiţiile normale, ajungând până la 4 pentru perioade extrem de umede;

p’k este precipitatia lunară standardizată care se calculează cu:

, unde: (2.5)

mk este media multianuală a lunii k;σk este abaterea standard a precipitaţiilor pentru luna respectivă;

Page 9: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 9pk reprezintă cantitatea de precipitaţii în luna k.

Caracterizarea climatică a unei perioade de timp în funcţie de acest indice este redată în tabelul 2.1.

Tabelul 2.1.BMDI Caracterizarea perioadei

BMDI>4 Extrem de umed4>BMDI>3 Foarte umed3>BMDI>2 Moderat de umed2>BMDI>1 Puţin umed1>BMDI>-1 Aproape normal-1>BMDI>-2 Secetă medie-2>BMDI>-3 Secetă moderată-3>BMDI>-4 Secetă severă

-4>BMDI Secetă extremăAcest indice poate fi considerat o versiune simplificată a PDSI.

f) Indicele precipitaţiei standardizate, SPI (Standardized Precipitation Index)Indicele precipitaţiei standardizate (SPI) a fost dezvoltat de McKee ş.a. (1993)

pentru a cuantifica deficitele de precipitaţii pe diferite durate de timp.Este un indice din ce în ce mai mult folosit. Se determină pe perioade de timp

variabile, de 1, 3, 6, 12, 24 de luni, care glisează cu un pas de timp de o lună. Se apreciază că modalitatea de calcul a acestui indice este teoretic în bună concordanţă cu modificările aspectului vegetaţiei, detectate prin tehnici satelitare.

SPI se calculează, după ajustarea unei funcţii a densităţii probabilităţilor la curba reală de distribuţie a frecvenţei precipitaţiilor căzute în perioada considerată. Această operaţie se face pentru fiecare loc, cu precipitaţiile din fiecare lună, considerate pe şiruri lungi de ani, cu care se formează serii alunecătoare de precipitaţii.

Pentru modelarea matematică a distribuţiei probabilităţilor precipitaţiilor se poate utiliza distribuţia gama şi în acest caz, funcţia densităţii probabilităţilor are forma:

pentru x > 0 (2.6)

unde:α > 0 este un parametru de formă a curbei;β > 0 este un parametru de scară;x > 0 reprezintă valoarea precipitaţiilor lunare;Γ(α) este funcţia gama definită de relaţia:

(2.7)

Page 10: Managementul Dezastrelor - Secete

10 TITLU CAPITOL

Pentru estimarea parametrilor α şi β, Edwards şi McKee (1997) sugerează să se folosească aproximaţia lui Thom (1958) pentru probabilitate maximă:

(2.8)

(2.9)

unde, pentru N observaţii (sau termeni) ai şirului de precipitaţii lunare:

(2.10)

În acelaşi scop se poate folosi un procedeu iterativ propus de Wilks (1995) (citat de Lloyd Hughes, 2002):

(2.11)

Dacă în urma iteraţiilor nu se ajunge la o convergenţă a algoritmului, vor fi folosite estimările cu metoda Thom. Totuşi, estimările pentru α şi β notate cu α* şi β* sunt în general mai bune decât şi .

În continuare, prin integrarea funcţiei densităţii probabilităţilor în raport cu x, se obţine expresia funcţiei probabilităţii cumulate, G(x), a precipitaţiilor lunare.

(2.12)

Dacă în această funcţie se substituie

(2.13)

atunci se ajunge la expresia funcţiei gama incomplete:

(2.14)

Page 11: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 11Valorile acesteia din urmă se calculează folosind un algoritm propus de Press ş.a.

(1986) (citat de Lloyd Hughes, 2002). Întrucât distribuţia gama este nedefinită pentru x=0 şi q = P(x=0)>0 unde P(x=0) este probabilitatea precipitaţiei zero, probabilitatea cumulată devine:

(2.15)

După această etapă de calcul, urmează operaţia de transformare a funcţiei de distribuţie a probabilităţii cumulate într-o distribuţie normală, care permite stabilirea valorii SPI corespunzătoare unei precipitaţii de o anumită mărime (fig.2.1.).

Fig.2.1. Stabilirea valorii SPI pe cale grafică (după Edwards and McKee, 1997)

Caracterizarea pluviometrică a unui interval de timp în raport cu valoarea SPI (tab.2.2.) se face astfel:

Tabelul 2.2.Caracterizarea pluviometrică în raport cu valoarea SPI

(după Lloyd-Hughes Benjamin, 2002)SPI Clasificare Frecvenţa (%)≥ 2 Extrem de umed 2,3

1,5 ÷ 1,99 Foarte umed 4,41,0 ÷ 1,49 Moderat umed 9,2

Page 12: Managementul Dezastrelor - Secete

12 TITLU CAPITOL0 ÷ 0,99 Uşor umed 34,1

0 ÷ (-0,99) Uşor secetos 34,1(-1,0) ÷ (-1,49) Moderat secetos 9,2(-1,5) ÷ (-1,99) Sever secetos 4,4

≤ -2 Extrem secetos 2,3

În cazul unui număr mare de puncte, pentru calculul SPI, după recomandările lui Edwards şi McKee (1997) se poate folosi, ca alternativă, conversia aproximativă dată de Abramoritz şi Stegun (1965) (citat de Lloyd Hughes, 2002):

pentru 0 < H(x) ≤ 0,5 (2.16)

pentru 0,5 < H(x) < 1 (2.16’)

unde:

pentru 0 < H(x) ≤ 0,5 (2.17)

pentru 0,5 < H(x) < 1 (2.17’)

şic0 = 2,515517 c1 = 0,802853 c2 = 0,010328d1 = 1,432788 d2 = 0,189269 d3 = 0,001308

Distribuţia precipitaţiilor în unele regiuni s-a realizat şi cu alte modele matematice. Astfel, distribuţia Poisson-gamma a dat bune rezultate în condiţiile din Catalonia (Spania). Distribuţia log-normală, care la fel ca şi distribuţia gama este asimetrică şi non-negativă, are avantajul simplităţii. În cazul adoptării acestei distribuţii, logaritmul valorilor precipitaţiilor are o distribuţie gaussiană. Calculând media şi varianţa , SPI rezultă din relaţia:

(2.18)

unde:

Cu cât se extinde intervalul de timp (peste 6 luni), medierea va tinde către apropierea distribuţiilor probabilităţilor de distribuţia gaussiană, încât:

(2.19)

unde: şi sunt media şi variaţia standard ale şirului de valori ale precipitaţiilor.

Page 13: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 13Pentru a stabili în ce grad un anumit tip de distribuţie este adecvat pentru

calculul SPI, se va compara distribuţia probabilităţilor empirice cumulate cu distribuţia probabilităţilor teoretice cumulate.

Indicele SPI poate fi utilizat atât în condiţii de umiditate cât şi de secetă. Prezintă avantajul că este uşor de folosit, necesitând numai date privind precipitaţiile şi calculul a numai 2 parametri ( şi ). Un alt avantaj îl reprezintă faptul că se calculează pe perioade variabile de timp putând astfel caracteriza mai multe tipuri de secetă (meteorologică, agricolă şi hidrologică).

Ca dezavantaje se menţionează: necesitatea unui număr mare de date (pentru cel puţin 30 de ani) şi faptul că acest indice nu poate caracteriza intensitatea secetei în raport cu o altă zonă (în cazul unui volum mare de date, datorită utilizării distribuţiilor statistice, frecvenţa secetelor va fi aceeaşi pentru toate locaţiile, v.tab.2.2.).

g) Indicele de secetă efectivă (EDI)Se calculează zilnic funcţie de precipitaţia necesară pentru a se reveni la condiţii

normale (PRN), adică pentru a acoperi deficitul cumulat de la începutul secetei. PRN se calculează pe baza precipitaţiei efective zilnice (EP) care este definită ca o funcţie atât de precipitaţia din ziua curentă, cât şi de precipitaţiile din zilele precedente, din cadrul unei anumite perioade stabilite. Ponderile precipitaţiilor luate în calcul sunt din ce în ce mai mici cu cât ziua în care au căzut acele precipitaţii este mai depărtată de ziua curentă. Durata perioadei precedente pentru care se calculează EP este variabilă, pentru simplificarea calculelor adoptându-se 365 zile.

Precipitaţia efectivă (EP) în ziua j este dată de relaţia:

(2.20)

în care:j – indexul zilei curente;i – durata perioadei pe care se calculează suma;Pm – precipitaţia cu (m-1) zile înainte de ziua curentă. De exemplu, dacă i=3, atunci

EP zilnice sunt egale cu [P1+(P1+P2)/2+(P1+P2+P3)/3]. Pentru i = 365zile, procedeul de calcul va stabili EP pentru prima zi a celui de-al doilea an, deci dacă datele privind precipitaţiile cuprind 30 de ani, vor fi calculate 365x29 de valori zilnice pentru EP.

Următorul pas este calculul mediei precipitaţiilor efective (MEP) pentru fiecare zi a anului, stabilirea abaterilor valorilor zilnice a EP faţă de medie (DEP=EP-MEP), a abaterilor standard (ST(EP)) pentru fiecare zi, după care se determină valoarea standardizată a abaterilor zilnice (SEP):

(2.21)

Durata secetei poate fi definită ca perioada în care SEP are valori negative.

Page 14: Managementul Dezastrelor - Secete

14 TITLU CAPITOLSEP este elementul care permite compararea severităţii secetei între două sau

mai multe locaţii, indiferent de diferenţele climatice dintre ele, îmbunătăţind astfel indicele SPI.

În regim operaţional, după ce au fost calculate valorile DEP zilnice, se trece la calculul PRN. Valorile zilnice ale PRN vor ţine seama de durata actuală pentru care au fost stabilite valorile DEP, conform relaţiei:

(2.22)

unde j este durata actuală.

În final, se calculează indicele EDI ca o valoare standardizată:

(2.23)

unde ST(PRN) este abaterea standard a valorilor PRN din fiecare zi.

Valorile EDI variază de la –2 la 2. La fel ca şi alţi indici (SPI, PDSI), el are trepte de la condiţii extrem de uscate la extrem de umede. Pentru aprecierea intensităţii secetei, intervalele acestui indicator sunt arătate în tab.2.3.:

Tab.2.3.Caracterizarea gradului de secetă funcţie de valorile EDI

EDI Caracterizare0,99 ÷ (-0,99) Condiţii aproape normale(-1,0) ÷ (-1,49) Secetă moderată(-1,5) ÷ (-1,99) Secetă severă

≤ -2 Secetă extremă

II.1.2 Indici de bilanţ hidric

Oferă o caracterizare a secetei limitată numai la intervalul de timp considerat. Aceşti indici iau în considerare precipitaţiile şi evapotranspiraţia potenţială (ETP) sau în locul acesteia din urmă, consideră temperatura medie a aerului (care este un factor cu pondere principală în ceea ce priveşte mărimea ETP, deci a consumului maxim de apă) din intervalul de timp pentru care se efectuează calculul. Un dezavantaj este că nu iau în considerare efectul de acumulare în sol al precipitaţiilor din perioadele anterioare perioadei de calcul (ex. precipitaţiile din perioada de iarnă). În această categorie pot fi incluşi indicii De Martonne, Thornthwaite, Selianinov.

a) Indicele de secetă De Martonne

Page 15: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 15- pentru perioada anuală:

(2.24)

- pentru perioada de vegetaţie :

(2.25)

- pentru perioade lunare :

(2.26)

în care :P - suma precipitaţiilor din perioada analizată (mm);T - temperatura medie a aerului pe perioada analizată (˚C)

Aprecierea intensităţii secetei se face astfel :I <10 - foarte arid I = 10 - 20 - aridI =20 - 30 - semiaridI >30 - umed

b) Caracterizarea după ThornthwaiteLunar, compară aportul de apă provenit din precipitaţii (P) cu pierderile prin

evapotranspiraţie de la suprafaţa solului, ETR, (sau cu evaporaţia de pe întinderile de apă).

Notând cu d=ETR-P deficitul de apă anual (suma deficitelor de apă lunare) şi cu s=P-ETR excedentul de apă anual (suma excedentelor lunare din anul considerat), se calculează:

- indicele de umiditate (2.27)

- indicele de ariditate (2.28)

unde: ETP este valoarea anuală a evapotranspiraţiei potenţiale.

Indicele global de umiditate Im, care oferă o caracterizare pluviometrică anuală, este:

sau, dacă ţinem sema de relaţiile anterioare,

(2.29)

Clasificarea climatică anuală după valoarea indicelui Thornthwaite este prezentată în tabelul 2.4.

Tab.2.4.Caracterizarea climatică după Thornthwaite

Im Caracterizare anualăIm > 100 Supraumed

100 > Im > 80 Umed

Page 16: Managementul Dezastrelor - Secete

16 TITLU CAPITOL20 > Im > 0 Subumed

0 > Im > - 20 Subuscat- 20 >Im > - 40 Semiarid

- 40 >Im arid

c) Indicele hidrotermic propus de SelianinovSe determină lunar cu relaţia:

(2.30)în care :

P – precipitaţiile totale din luna considerată;t’ – temperatura medie lunară multiplicată cu numărul de zile ale lunii.

Aprecierea intensităţii secetei se face astfel :k < 1 condiţii de ariditate1 < k < 1.7 condiţii normale ( de echilibru a bilanţului hidric)k > 1.7 condiţii de exces hidric

II.1.3 Indici pe bază de bilanţ hidric, care consideră şi acumularea în sol a precipitaţiilor din perioada de iarnă

Aceşti indici consideră elementele de bilanţ hidric din intervalul de timp pentru care se efectuează calculul, cât şi efectul de acumulare în sol a precipitaţiilor din perioadele anterioare perioadei de calcul (ex. precipitaţiile din perioada de iarnă). În această categorie includem indicele de secetă Palfai, indicele de umiditate propus de N.Soroceanu şi indicii propuşi de Palmer.

a) Indicele de secetă Palfai (Palfai ş.a., 1999)Valoarea de bazã (necorectată) a acestui indice se calculeazã pentru perioada

aprilie-august, cu relaţia:

(2.31)

unde:tIV-VIII este media temperaturilor medii lunare ale aerului din luna aprilie până în luna

august (oC);PX-VIII – suma precipitaţiilor lunare începând din octombrie până în august (mm).

Ţinând seama de condiţiile de reţinere a apei din precipitaţii şi de modificãrile cererii de apã a culturilor agricole în timpul vegetaţiei, valorile lunare ale precipitaţiilor se corecteazã cu un coeficient de pondere care pentru condiţiile naturale ale Bazinului Carpatic sunt: octombrie - 0,1; noiembrie - 0,4; decembrie-aprilie - 0,5; mai - 0,8; iunie - 1,2; iulie - 1,6; august - 0,9.

Page 17: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 17O valoare mai precisã a indicelui se obţine prin corectarea valorii de bazã cu trei

factori şi anume:- pentru temperaturi excesive (t 30 oC):

(2.32)

unde: n reprezintã numãrul de zile cu caniculã (t > 30 oC) în perioada iunie-august, iar n - media multianualã a lui n;

- pentru precipitaţii:

(2.33)

unde: max este durata celei mai lungi perioade fãrã precipitaţii (sau cu precipitaţii însumate în zile succesive sub 5-6 mm) între 15 iunie şi 15 august, iar max - media multianualã a lui max;

- pentru apa freaticã:

(2.34)

unde: H reprezintã adâncimea medie a apei freatice în perioada noiembrie - august, iar H - valoarea medie multianualã pentru H.

Acest ultim factor de corecţie se foloseşte pentru zonele din luncile râurilor.

Aşadar, valoarea corectatã pentru indicele Palfai este:(2.35)

Caracterizarea severităţii secetelor în raport cu valoarea anualã a indicelui PAI, recomandată pentru condiţiile din interiorul bazinului Carpatic, se face astfel:

PAI = 6-8 – secetã moderatã;PAI = 8-10 – secetã medie;PAI = 10-12 – secetã puternicã;PAI 12 secetã extremã.

b) Indicele de umiditate propus de N. Soroceanu (Soroceanu, 1994)Se calculează lunar în perioada martie-octombrie cu expresia:

(2.36)

în care:q - suma precipitaţiilor din perioada de acumulare a umidităţii în sol (XI-II);a – coeficientul de înmagazinare şi proporţionalizare a consumului de apă asigurată

de precipitaţiile q, din perioada rece a anului (XI-II), având funcţie de luna pentru care se calculează Iu valori de: 0,6 pentru martie şi aprilie, 0,5 pentru mai, 0,4 pentru iunie, 0,3 pentru iulie, 0,2 pentru august, 0,1 pentru septembrie, 0 pentru octombrie;

Q - precipitaţiile din perioada de consum a umidităţii (însumate din luna a III-a până la sfârşitul lunii de calcul);

Page 18: Managementul Dezastrelor - Secete

18 TITLU CAPITOLETP - evapotranspiraţia potenţialã însumată din luna a III-a până la sfârşitul lunii

pentru care se calculează Iu.

Indicele Iu stabilit pentru luna a X-a se poate considera că ar cuantifica severitatea secetei anuale.

Caracterizarea secetelor în funcţie de valoarea lui Iu se face astfel:Iu = 1-0,75 - secetã uşoarã;Iu = 0,75-0,5 - secetã moderatã;Iu = 0,5-0,25 - secetã gravã;Iu 0,25 - secetã extremã.

c) Indicele de severitate a secetei stabilit de Palmer, PDSI (Palmer Drought Severity Index)

Foloseşte o serie de relaţii empirice stabilite de Palmer (1965) pentru a aprecia gradul de asigurare al apei pentru culturile agricole, în relaţie cu valorile normale ale parametrilor climatici locali. Are în vedere bilanţul apei în sol, în care la intrări consideră precipitaţiile şi rezerva de apă din sol, iar ca ieşiri, consideră evapotranspiraţia, care depinde de mai mulţi factori (de cultură, de rezerva de apă din sol ş.a). De asemenea, ia în considerare capacitatea de reţinere a solului.

PDSI este un indice standardizat (referindu-se la condiţii standardizate de umiditate a solului), încât poate fi folosit pentru comparaţii între diferite perioade de timp sau zone teritoriale.

Este utilizat în SUA iar verificări ale lui au fost făcute şi în condiţiile din Europa.Se calculează pentru un interval de timp i cu relaţia:

(2.37)

unde:PDSIi, PDSIi+1 reprezintă indicele de secetă pe intervalul curent şi respectiv pe

intervalul anterior (intervalele de timp pot fi de 1 săptămână, 2 săptămâni, 1 lună, 3 luni sau 6 luni);

Zi – indicele anomaliei rezervei de apă din sol pe intervalul curent de timp, faţă de valoarea normală a acesteia;

(2.38)K este un factor climatic de pondere, care este introdus cu scopul ca valorile PDSI să

fie comparabile în spaţiu şi în timp;d – abaterea rezervei de apă din sol în intervalul considerat (curent) faţă de valoarea

normală pe acelaşi interval de timp:(2.39)

P – precipitaţiile totale pe intervalul considerat; – valoarea precipitaţiilor „corespunzătoare” climatic pentru condiţiile existente

(Palmer, 1965); se calculează din ecuaţia bilanţului hidric al solului:

(2.40)

Page 19: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 19

în care: ET este evapotranspiraţia; R – refacerea rezervei de apă a solului; RO – pierderile prin scurgere la suprafaţa solului şi prin percolare; L – reducerea rezervei de apă din sol în condiţii când precipitaţiile nu mai acoperă evapotranspiraţia potenţială în perioada considerată. Barele de deasupra arată că este vorba de valori medii multianuale pe intervalul de timp considerat (de obicei, pe perioade lunare).

Din structura şi configuraţia lui multianuală reiese că este un factor hidrologic care trebuie determinat local.

Aprecierea în raport cu valoarea PDSI se face astfel (tab.2.5):

Tabelul 2.5.Caracterizarea climatică funcţie de valorile PDSI

PDSI Caracterizarea climatului pe intervalul de timp considerat

PDSI >4.00 Extrem de umed3<PDSI<3.99 Foarte umed2<PDSI<2.99 Moderat umed1<PDSI<1.99 Uşor umed

0.5<PDSI<0.99 Perioadă umedă incipientă0.49<PDSI<-0.49 Aproape normal-0.50<PDSI<-0.99 Perioadă secetoasă incipientă-1.00<PDSI<-1.99 Uşor secetos-2.00<PDSI<-2.99 Moderat secetos-3.00<PDSI<-3.99 Sever de secetos

PDSI<-4.00 Extrem de secetos

Cel mai adesea, PDSI se calculează pe perioade lunare, dar mărimea intervalului de timp trebuie aleasă şi în funcţie de domeniul pentru care se efectuează studiul. Astfel, pentru a analiza seceta agricolă, intervalul poate fi de 1-3 luni, pentru analiza secetelor hidrologice se adoptă intervale de 6-12 luni, iar pentru a aprecia mai bine începutul şi sfârşitul secetelor, intervalul de analiză trebuie redus la 1-2 săptămâni.

Avantajul principal al PDSI constă în faptul că este un indice standard, care oferă posibilitatea comparării incidenţei secetei în diferite locuri şi la diferite momente de timp. Un dezavantaj este că factorul K a fost stabilit numai pentru 9 staţii climatice din SUA (Alley, 1984).

Calculul PDSI urmează următoarele etape:a) Mai întâi, ecuaţia deficitului de umiditate este redată sub forma:

(2.41)unde:

j – numărul de ordine al lunii de calcul

Page 20: Managementul Dezastrelor - Secete

20 TITLU CAPITOL

(2.42)

(2.43)

(2.44)

(2.45)

PE – evapotranspiraţia potenţială; Celelalte notaţii sunt noţiuni potenţiale introduse de Palmer, şi anume, valoarea

potenţială a refacerii rezervei de apă din straturile solului PR, valoarea potenţială a reducerii rezervei de apă a solului PL şi scurgerea potenţială PRO,.

b) Se calculează bilanţul apei în sol , de obicei, cu pas de timp de o lună. Solul este considerat ca fiind bistratificat, stratul superior având o capacitatea maximă de reţinere a apei de 25,4 mm, iar stratul inferior cu o rezervă de apă disponibilă maximă de 127 mm sau 228,6 mm (valori stabilite pentru diferite state din SUA).

Refacerea potenţială a rezervei de apă PR este definită ca necesarul de apă pentru a aduce umiditatea solului până la capacitatea de câmp, deci:

(2.46)unde: Ss , Si sunt rezervele de apă disponibile la începutul lunii în stratul superior, respectiv în stratul inferior al solului;

Pentru stabilirea PL este nevoie de compararea PET cu rezerva de apă disponibilă (presupunând P = 0 în intervalul de timp considerat). Se ţine cont că din stratul superior de sol se poate consuma toată rezerva de apă disponibilă.. Numai după ce s-a produs acest consum, urmează micşorarea umidităţii şi din stratul inferior cu o anumită fracţiune. Pot exista două cazuri:

1) când Ss≥PET, atunci:(2.47)

2) când Ss<PET, atunci, pentru ambele straturi de sol:

(2.48)

unde: W – capacitatea de înmagazinare a apei pentru întregul profil de sol.

Scurgerea potenţială, PRO, este calculată considerând că orice ploaie este absorbită până când solul devine saturat, după care începe scurgerea. Astfel, PRO se determină ca diferenţa dintre precipitaţia potenţială şi refacerea potenţială a rezervei de

Page 21: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 21apă a solului. Palmer consideră că precipitaţia potenţială este egală cu capacitatea maximă pentru apă utilă (W), încât:

(2.49)

Considerând relaţia (2.46), rezultă:

(2.50)

Valorile barate din relaţiile (2.42)-(2.45) reprezintă medii lunare multianuale pe şirul de ani pentru care s-au considerat datele privind precipitaţiile şi evapotranspiraţia potenţială.

Evapotranspiraţia potenţială se calculează prin metoda Thornthwaite (1948) sau Penman, Penman-Monteith, valorile PDSI fiind relativ insensibile faţă de metoda utilizată în acest scop.

c) În calculul bilanţului de apă din sol există mai multe cazuri şi subcazuri care pot interveni în determinarea valorilor curente (actuale) pentru ET, R, RO şi L.

1. când P≥PET

1.1. (P-PET)>(25,4-Ss)Valoarea termenului din dreapta a inegalităţii reprezintă cantitatea de apă necesară

refacerii rezervei de apă în stratul superior (Rs). Cantitatea de precipitaţii care depăşeşte PET va reface complet rezerva de apă din stratul superior şi apoi stratul inferior.

1.1.1. (PE-PET-Rs)<[(W-25,4)-Si]În acest caz, apa din precipitaţii care rămâne după asigurarea PET şi refacerea

rezervei Rs, reîncarcă parţial rezerva de apă din stratul inferior, şi deci nu există scurgeri.

(2.51)şi (2.51’)

1.1.2. (PE-PET-Rs)≥[(W-25,4)-Si]În această situaţie există posibilitatea reîncărcării la maximum cu apă a ambelor

straturi, o parte din apă pierzându-se prin scurgere.

(2.52)

şi (2.52’)

1.2. (P-PET)≤(25,4-Ss)În această situaţie există apă numai pentru reîncărcarea parţială a stratului

superior.

Page 22: Managementul Dezastrelor - Secete

22 TITLU CAPITOL

(2.53)şi (2.53’)

2. când P<PETCantitatea de apă provenită din precipitaţii nu acoperă PET astfel că se va reduce

rezerva de apă din sol. Nu va exista reîncărcare nici pierderi din apa pluvială, încât:

şi (2.54)Valoarea L pentru ambele straturi este:

(2.55)(2.56)

2.1. Ss>(PE-P)Umiditatea din stratul superior de sol este suficientă pentru acoperirea deficitului

de apă. Deci, reducerea rezervei de apă va fi numai din stratul superior de sol (Ls).

(2.57)şi (2.57’)

2.2. Ss≤(PE-P)Nu există umiditate suficientă în stratul superior de sol pentru ca, împreună cu

precipitaţiile, să acopere evapotranspiraţia. Rezerva de apă din stratul superior se va epuiza şi totodată se va consuma o parte din rezerva existentă în stratul inferior.

(2.58)

şi (2.58’)

d) În urma realizării bilanţului lunar pe şirul de ani considerat se stabilesc valorile lunare potenţiale (PE, PR, PRO şi PL) şi valorile actuale (ET, R, RO, L). În continuare, se construiesc şiruri statistice cu fiecare din aceste elemente şi se determină mediile multianuale ale valorilor potenţiale ( , , , ) şi ale valorilor curente ( , ,

, ). Având aceste valori, se calculează coeficienţii α, β, γ, δ pentru fiecare lună din an, cu relaţiile (2.42)-(2.45).

e) Pentru calcul PDSI pe intervalul lunar curent se folosesc valorile coeficienţilor α, β, γ, δ pentru luna respectivă, se calculează valorile potenţiale ale lunii considerate (PE, PR, PRO şi PL) şi, cunoscând precipitaţiile se determină d (cu rel. 2.41).

f) Se determină Z cu relaţia (2.38).Factorul de pondere climatic (K), numit şi caracteristica climatică, este calculat

pentru o lună j, după Alley (1984), cu relaţia:

Page 23: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 23

(2.59)

în care:i este numărul lunii în care se efectuează calculul;

- media multianuală a valorilor absolute ale lui d pentru luna j

(2.60)

(2.61)

17,67 – coeficient stabilit empiric de Palmer (1965) funcţie de un număr limitat de date, de la 9 staţii meteorologice din interiorul SUA.

Valorile K sunt mici în zonele umede şi mari în cele aride.

Coeficienţii numiţi factori de durată (0,897 şi 1/3) din relaţia (2.37) au fost stabiliţi empiric pentru două regiuni climatice (vestul statutului Kansas şi centrul statutului Iowa). Cercetătorii de la Universitatea din Lincoln Nebraska, recomandă ajustarea locală a acestor coeficienţi, pe baza analizelor climatice pentru fiecare localitate. Aceşti coeficienţi indică ponderea anomaliei (abaterii) rezervei de apă a solului din luna curentă ca şi a valorii indicelui PDSI din luna anterioară, asupra indicelui PDSI din luna curentă. Dacă aceşti factori nu corespund condiţiilor climatice locale, este posibil ca valorea PDSI să nu corespundă realităţii (de ex: o secetă extremă, conform valorilor PDSI, să dureze mai mult decât în realitate).

g) Se determină PDSI cu relaţia (2.37).

Indicele PDSI este recomandat pentru analize ale secetelor pe perioade istorice.

PDSI ponderat (PDSIp)

Acest indice a fost propus de Heddinghaus şi Sabol (1991) în scopul creării posibilităţii de folosire a PDSI ca mijloc de analiză operaţională a secetei. Din cauza calării pe valori anterioare, valoarea recentă a PDSI ar putea să nu reprezinte condiţiile reale ale rezervei de apă din sol (să fie diferită de valoarea care corespunde situaţiei concrete). În concepţia indicelui PDSI ponderat, se consideră că se cunoaşte probabilitatea ca o valoare a indicelui PDSI să fie înlocuită, ca şi valoarea cu care să fie înlocuită.

Media ponderată se face între valoarea curentă şi valoarea cu care poate fi înlocuită, cea din urmă fiind ponderată cu posibilitatea de a se întâmpla acest

Page 24: Managementul Dezastrelor - Secete

24 TITLU CAPITOLeveniment. Valoarea curentă a PDSI se notează X3, iar cu X1 – valoarea indicelui pentru cazul că ar începe o perioadă ploioasă şi X2 – valoarea indicelui pentru situaţia că ar începe o perioadă de secetă. De asemenea, notăm cu P – probabilitatea de terminare a perioadei curente (de secetă sau exces de apă).

Calculul PDSIp se face după următoarele reguli:- dacă X3 = 0, nu există nici un fenomen anormal (secetă sau exces de apă), încât

PDSIp=PDSI=X1 sau X2; dacă X1 ≥ -(X2) se adoptă PDSIp = X1 (2.62) dacă X2 > -(X1), se adoptă PDSIp = X2 (2.63)

- dacă probabilitatea terminării fenomenului curent este P = 0 sau P ≥ 1, suntem într-o perioadă de secetă sau perioadă umedă şi nu există nici o şansă de ajustare pe baza valorilor anterioare (backtracking); în acest caz

PDSIp = PDSI = X3 (2.64)

- dacă 0 < P < 1 apare posibilitatea aplicării metodei de backtracking încât PDSIp va fi considerat ca medie ponderată între X3 şi X1 sau X2. Astfel:

dacă perioada curentă este o perioadă de secetă (X3 < 0) şi există şansa de începere a unei perioade umede, PDSI ponderat se va calcula ca medie ponderată cu relaţia:

(2.65) dacă perioada curentă este umedă (X3 > 0), există şansa de a începe o

perioadă uscată şi deci:(2.66)

O caracteristică importantă a PDSIp este că el nu se mai recalculează la terminarea perioadei de secetă (ca în cazul PDSI). Aşadar, odată calculată, valoarea indicelui nu se mai schimbă în timp, pentru că valorile celor trei indici intermediari (X1, X2, X3) rămân constante. PDSIp diferă de PDSI numai dacă există posibilitatea ca valoarea PDSI să fie înlocuită (după reconsiderarea valorilor PDSI la terminarea fenomenului), adică atunci când probabilitatea terminării fenomenului curent este între 0% şi 100%.

Indicele PDSIp oferă o mai bună reprezentare a tranziţiilor de la perioade umede la perioade secetoase, în timp ce indicele PDSI surprinde mai bine tranziţiile de la perioadele secetoase la cele umede. Se semnalează totuşi şi faptul că, în timpul tranziţiei de la un fenomen la altul, PDSI are „salturi” mari care nu sunt reale, având în vedere perioadele relativ lungi de timp în care are loc schimbarea climatică.

Autocalibrarea PDSICalculul PDSI presupune folosirea unor variabile empirice care sunt diferite

pentru fiecare locaţie, ceea ce ar duce, desigur, la variabilitatea spaţială a valorilor acestui indice. În primul rând este vorba de „factorii de durată”, cu valorile 0,897 şi 1/3 care intră în calcul PDSI. Aşa cum am arătat, primul factor apreciază care este ponderea anomaliei curente de precipitaţii, iar al doilea, care este ponderea indicelui Palmer din

Page 25: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 25perioada anterioară, în valoarea indicelui pentru perioada curentă. Dacă aceste ponderi nu sunt apreciate corect, momentul de terminare şi durata unei secete extreme pot fi indicate greşit.

O locaţie poate fi mai sensibilă la un deficit de umiditate decât alta; de asemenea, o aceeaşi locaţie poate fi mai sensibilă la deficitul de umiditate decât la surplusul de umiditate de aceeaşi mărime sau invers. Pentru aceste considerente, pentru fiecare locaţie este indicat a se stabili două seturi de date şi de factori de durată, din care unul va fi folosit în timpul perioadelor ploioase iar celălalt în timpul celor secetoase.

Palmer a identificat şi considerat secetele extreme cu diferite durate (pentru valorile din Kansas şi Iowa), severitatea fiecăreia fiind estimată prin însumarea indicilor Z pe durata secetei (vezi graficul din fig.2.2.).

Ecuaţiile dreaptelor din acest grafic (fiecare fiind corespunzătoare pentru valorile PDSI = -1, -2, -3, -4), au expresia:

(2.67)

unde:t reprezintă durata secetei (în luni);C – coeficient care are valoare specifică fiecărei drepte

Considerându-se m panta şi b intersecţia cu ordonata graficului pentru fiecare dreaptă, şi notând cu p coeficientul de pondere a indexului anterior şi q coeficientul anomaliei curente a umidităţii, se obţine următoarele ecuaţii pentru p şi q.

(2.68)

(2.69)

De aici, rezultă ca pentru oricare dintre linii, p = 0,897 şi q = 1/3.

Page 26: Managementul Dezastrelor - Secete

26 TITLU CAPITOL

Fig.2.2. Stabilirea factorilor de durată din relaţia PDSI pentru Kansas şi Iowa (Palmer, 1965)

Această metodă folosită de Palmer poate fi utilizată pentru a calcula factorii de durată p şi q care caracterizează o locaţie. Pentru aceasta, mai întâi se întocmeşte graficul care exprimă legătura Z cumulat şi durata fenomenului (ploios sau secetos). Desigur, cel mai uşor se pot identifica relaţiile de recurenţă pentru fenomenele cele mai severe (PDSI = ±4). Apoi, folosind parametrii dreptelor (panta m şi intersecţia cu ordonata b) se obţin valorile p şi q, cu relaţiile (2.68) şi (2.69). Factorii de durată au valori diferite în cazul fenomenului de secetă faţă de cel ploios, încât: X 1 se va calcula cu setul de valori pentru fenomene ploioase, X2 se va calcula cu setul pentru fenomene de secetă, iar X3 se va calcula cu setul corespunzător fenomenului indicat de indicele curent (ploios sau secetos).

De asemenea, şi caracteristica climatică, K, trebuie ajustată la condiţiile climatice locale.

Pentru a determina K local, se stabilesc mai multe valori şi K’ şi apoi se procedează ca în cazul indicelui Z.

Page 27: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 27

2.2. Indici de caracterizare a secetelor hidrologice

Seceta hidrologică este apreciată funcţie de debitul şi volumul scurgerii râurilor, de rezervele (volumele) de apă din lacurile de acumulare, de nivelurile apelor subterane. Seceta, determinată de reducerea precipitaţiilor pe perioade îndelungate de timp, se manifestă în hidrologie prin perioade cu debite mici, însă un astfel de fenomen sezonier, care intervine în special vara, nu constituie în mod necesar secetă. Dacă este însă o perioadă continuă cu debite reduse, extinsă şi în afara perioadelor normale cu debite minime, atunci desigur că ea se înscrie în manifestările unei secete hidrologice.

Analiza debitelor se referă la stabilirea frecvenţei debitelor minime sau la intensitatea scăderii debitelor în râu în absenţa precipitaţiilor. Se poate face şi prin întocmirea curbelor de durată ale debitelor. Totuşi, aceste modalităţi nu permit stabilirea directă a începutului şi sfârşitului perioadelor de secetă.

Cel mai relevant mod de analiză hidrologică pentru evidenţierea secetelor este cel referitor la perioadele continue în care debitul s-a menţinut sub o mărime prestabilită (numit debit de referinţă). Analiza acestor perioade se poate face pe bază de date (înregistrări) cu rezoluţie zilnică, şi mai rar decadală sau lunară. Numărul de intervale de timp consecutive în care debitul sau volumul scurgerii a avut valori sub valoarea de referinţă, reprezintă durata fenomenului (episodului) de secetă.

Pentru fiecare manifestare a fenomenului în parte, suma abaterilor volumului scurgerii faţă de valoarea de referinţă pe durata secetei reprezintă deficitul cumulat al scurgerii sau severitatea secetei. Împărţind acest deficit la durata la care se referă, rezultă intensitatea secetei hidrologice.

Analizele se efectuează pe şiruri lungi de ani iar după ce sunt identificate toate episoadele de secetă hidrologică, se stabilesc caracteristicile lor, respectiv severitatea şi intensitatea secetei pentru fiecare episod. Obţinând elementele pe un şir de ani se poate face analiza frecvenţei secetei hidrologice.

Procedeul poate fi repetat pentru diferite debite de referinţă.Pentru utilizare în practică, în managementul resurselor de apă, este nevoie să fie

definită corespondenţa între mărimile debitului de referinţă şi indicatorii de severitate a secetei sau, cu alte cuvinte, ce durată a secetei şi/sau ce deficit de scurgere constituie secetă uşoară sau severă sau extremă.

Aceşti indicatori diferă de la o regiune la alta şi de aceea, încât pentru stabilirea corespondenţei arătate mai sus pot fi de folos unele definiţii privind reducerea scurgerii (Dracup, 1980):

- reducere profundă – când scurgerea anuală este mai mică decât valoarea medie multianuală cu cel puţin valoarea abaterei standard calculată pentru şirul de valori ale volumului scurgerii anuale;

- reducere continuă – când volumele anuale ale scurgerii sunt mai mici decât media multianuală în cel puţin 4 ani consecutivi;

- reducere extinsă – când reducerea este profundă sau continuă şi s-a extins în întreaga regiune considerată.

Page 28: Managementul Dezastrelor - Secete

28 TITLU CAPITOLAceastă concepţie de definire a treptelor de secetă hidrologică poate fi

modificată şi extinsă încât să poată fi delimitate secetele folosind date cu rezoluţie temporală sub 1 an (ex. scurgerea lunară sau pe sezon).

Alt indicator de secetă hidrologică este rezerva de apă din lacurile de acumulare, care poate fi utilizat lesne în practică pentru că există date zilnice sau săptămânale (volumul se determină indirect prin măsurători ale nivelului apei din lacuri şi folosirea curbei de legătură între aceste două elemente). Însă, aceste date sunt puternic influenţate prin operaţiile de exploatare a lacurilor (goliri, descărcări din lac pentru folosinţele din aval, captări de apă din lac etc.). Pentru o analiză corectă este necesară şi măsurarea volumelor de apă care sunt descărcate sau prelevate din lacuri şi, de asemenea, evaluarea pierderilor de apă din lac prin infiltraţie şi prin evaporaţie.

Un alt mod de definire a secetei hidrologice în condiţiile lacurilor de acumulare este prin şiruri de valori pe intervale de timp (de obicei lunare) reprezintând bilanţul hidrologic, respectiv diferenţa între afluenţă şi defluenţă sau cererea de apă. Afluenţa este volumul de apă care a intrat în lac într-o perioadă de timp iar defluenţa este dată de volumul de apă captat din lacul respectiv de toate folosinţele, inclusiv cel necesar pentru scurgere salubră în aval, la care se adaugă pierderile de apă din lac (prin evaporaţie şi infiltraţie). Când cererea depăşeşte oferta, începe să se manifeste seceta.

Analizele datelor hidrologice pentru diverse scopuri, inclusiv pentru managementul secetelor, este dificilă, uneori datorită lipsei datelor sau a unor şiruri scurte de observaţii, datorită schimbării în timp a folosinţelor din bazinul hidrografic, neînregistrării corecte a volumelor de apă preluate sau descărcate din lacuri.

În final, trebuie notat că indicii de secetă bazaţi pe mărimea scurgerii râurilor sau a volumului de apă din lacuri sunt de cert interes pentru stabilirea treptelor de intensitate a secetei la care s-a ajuns şi la adoptarea programelor de acţiune prevăzute în planurile de secetă.

d) Indicele rezervelor de apă de suprafaţă, SWSI (Surface Water Supply Index)

Aşa cum s-a arătat, indicele Palmer a fost stabilit pentru regiuni omogene de sol şi climă şi nu ţine cont de aportul zăpezilor şi de debitele ulterioare, care rezultă în urma topirii acestora.

SWSI a fost propus pentru a completa indicele Palmer pentru condiţiile de umiditate din unele state americane (Oregon, Montana, Idaho, Utah) unde zăpada reprezintă o componentă importantă a bilanţului hidrologic.

Indicele SWSI (Surface Water Supply Index ) a fost stabilit pentru a fi un indicator al situaţiei apelor de suprafaţă.

Scopul introducerii SWSI a fost de a încorpora elemente hidrologice şi climatice într-un singur indice, valabil pentru un bazin hidrografic.

De asemenea, valorile lui pot fi standardizate pentru a permite compararea între bazine.

Ecuaţia utilizată pentru calculul SWSI este:

(2.70)

Page 29: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 29unde:

PN este probabilitatea de nedepăşire (%);ZP – zăpada acumulată pe sol;P – precipitaţiile;S – scurgerea lichidă la ieşirea din bazinul hidrograficAC – variaţia volumului apei în lacurile de acumulare din bazinul hidrografic;a, b, c, d –ponderea fiecărui element (a + b + c + d = 1)

Pentru calculul SWSI este nevoie de date lunare pentru cele 4 elemente care intră în bilanţul hidrologic: precipitaţiile lichide, precipitaţiile solide (la staţiile meteo din bazinul hidrografic), debitele şi scurgerea lichidă a râurilor în secţiuni caracteristice (la ieşire din bazin) şi variaţia volumului apei în lacurile de acumulare. Cu şirurile de date lunare pentru fiecare din aceste elemente se efectuează analiza statistică şi se întocmesc curbe de asigurare. Aceste curbe, întocmite pentru fiecare lună, dau posibilitatea ca, după ce se înregistrează valorile fiecărui element, să se stabilească probabilitatea de nedepăşire corespunzătoare şi să se calculeze SWSI. Suma componentelor ponderate va fi centrată pe 0 (prin scăderea a 50%) şi împărţită la 12 pentru a stabili limitele domeniului indicelui între –4,2 şi 4,2, la fel ca şi pentru PDSI.

SWSI este relativ uşor de calculat şi asigură o caracterizare a resurselor de apă din bazinul hidrografic. Are însă unele limitări în cazul utilizării pentru bazine hidrografice mari, cu o diversitate pronunţată a condiţiilor hidrologice, pentru că ponderile componentelor bilanţului (a, b, c, d) diferă mult în perimetrul acestora. O altă dificultate este datorită necesităţii refacerii calculelor de probabilitate în cazul când măsurătorile la unele staţii sunt discontinue sau observaţiile uneia sau a mai multor componente sunt întrerupte. De asemenea, în cazul când intră în funcţiune noi baraje şi lacuri de acumulare sau derivaţii interbazinale, se va modifica ponderea fiecărei componente a bilanţului. Pentru aceste motive este greu de asigurat serii omogene în timp ale SWSI (Heddingaus şi Sabol, 1991). În plus, evenimentele extreme pot să impună revizuirea curbelor distribuţiei frecvenţelor, stabilite anterior.

e) Indicele RDI (Reclamation Drought Index)

Este folosit în Oklahoma-SUA ca o parte a planului de management pentru secetă, mai precis pentru declanşarea acţiunilor de ajutorare a celor afectaţi.

Se calculează similar cu SWSI, dar include şi un termen care se referă la cererea de apă, evaluată funcţie de temperatura aerului. Intervalul de variaţie şi clasele de severitate sunt aceleaşi ca în cazul PDSI şi SWSI. Deci, secetă normală spre uşoară este indicată de valori ale RDI între 0 şi (-1,5), secetă moderată când RDI este între (-1,5) şi (-4), iar secetă severă sub (-4).

Are limitări similare cu ale SWSI, însă poate fi adoptat pentru orice regiune pentru că ia în consideraţie atât factorii hidrologici cât şi climatici.

Page 30: Managementul Dezastrelor - Secete

30 TITLU CAPITOL

2.3. Indici de secetă agricoli

a) Indicele umiditãţii disponibile (Moisture Available Index)Acest indice apreciază la scară multianuală care este nivelul de aprovizionare al

plantelor cu apă de către precipitaţiile naturale, şi se calculează cu relaţia:

(2.71)

în care:P - precipitaţia lunarã cu asigurarea de 75 % (mm);ET0 - evapotranspiraţia culturii de referinţã sau evapotranspiraţia potenţialã (mm).

Acest indice se calculeazã pentru fiecare lunã a perioadei de vegetaţie. Regiunile având valorile lunare în perioada de vegetaţie MAI < 0,33 necesitã irigaţii.

b) Indicele rezervei de apă pentru culturile agricole (Crop Moisture Index-CMI)Este un indice utilizat de agrometeorologi pentru a monitoriza condiţiile de

creştere a plantelor, care a fost propus de Palmer în 1965, odată cu PDSI.Acest indice evidenţiază aportul unor precipitaţii relativ mici din timpul

perioadei de secetă, care pe perioade scurte de timp conduc la creşterea umidităţii solului şi implicit la accesul mai uşor al plantelor la apă. Se calculează pe perioade de o săptămână.

Este folosit aşadar, pentru monitorizarea secetei agricole şi a rezervei de apă pe termen scurt şi poate fi folosit şi pentru a putea lua decizii asupra aplicării udărilor pentru ca într-un timp relativ scurt să se mărească umiditatea solului şi să se înlăture stresul hidric al culturilor.

c) Indicele rezervei de apă din sol (Soil Moisture Index – SMD)A fost propus de Palmer (1965) pentru evaluarea secetei afectând rezervele de

apă din sol pe perioade scurte.În prima fază se calculează deficitul de umiditate sau deficitul rezervei de apă

din sol:

(2.72)

unde:SMDi – deficitul de umiditate în perioada „i” (săptămână, decadă, lună);SMi

med – valoarea mediei multianuale a rezervei de apă disponibilă în sol în perioada „i”;

SMimax –rezerva maximă de apă disponibilă în sol pe perioadă multianuală în

perioada „i”;

Page 31: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 31SMi

min –rezerva minimă de apă disponibilă în sol pe perioadă multianuală în perioada „i”;

SMi – rezerva de apă disponibilă în sol în perioada „i” (pentru care se efectuează calculul indicelui SMD).

Pentru determinarea valorilor SMimed, SMi

max,SMimin este nevoie de date asupra

rezervei de apă din sol la sfârşitul fiecărei perioade şi pe întregul profil al solului, pentru un şir de ani îndelungat (min. 30 ani). Aceste elemente, diferenţiate pe culturi agricole, se stabilesc în cadrul serviciilor agrometeorologice regionale din ţara noastră. Pentru o perioadă considerată, SMD arată cât este redusă rezerva de apă din sol în comparaţie cu rezerva medie, raportată la amplitudinea maximă de variaţie a acesteia pe perioadă multianuală.

Deficitul cumulat al rezervei de apă pe mai multe luni succesive (

)indică rata de intensificare a secetei.Severitatea secetei sau indicele rezervei de apă pentru culturi agricole într-o

perioadă considerată se calculează cu relaţia propusă de Palmer (1965):

(2.73)

unde: Xi şi Xi-1 sunt indicii rezervei de apă în perioada i, respectiv (i-1).

d) Potenţialul agro-hidric (AHP)Indicele AHP, propus de Petrasovits (1984), este recomandat pentru analiza

frecvenţei secetelor în spaţiu şi în timp, pentru compararea sensibilitãţii la secetã a diverselor specii de plante şi tehnologii de producţie agricolã şi pentru alte acţiuni practice. Oferã o exprimare numericã a severitãţii secetei, adicã aratã în ce grad un sol satisface cererea de apã a unei culturi agricole în stadiul de vegetaţie considerat.

Acest indice este exprimat de relaţia:

(2.74)

unde: Eta reprezintã consumul efectiv de apã într-un stadiu de dezvoltare al culturii agricole (practic egal cu evapotranspiraţia reală); ETopt – evapotranspiraţia maximă sau cerinţa de apã în stadiul respectiv. Pentru condiţiile Bazinului Carpatic, Petrasovits a propus relaţia:

(2.75)în care:

k – factor agro-hidro-biologic ce depinde de indicele dezvoltării foliare (LAI) al culturii în stadiul considerat. El exprimã efectele elementelor biologice şi agrotehnice ale culturii (specia, varietatea, fenofaza, nivelul de fertilizare etc.)

t – temperatura medie zilnicã (oC);

Page 32: Managementul Dezastrelor - Secete

32 TITLU CAPITOLr – durata zilnicã efectivã de strălucire a soarelui, în % din numărul orelor zilnice de

strălucire geografic posibile.În tabelul 2.6. sunt prezentate câteva valori ale factorului k funcţie de indicele

dezvoltării foliare (LAI), iar în tabelul 2.7. câteva valori ale lui r; după Petrasovits, 1994.

Tabelul 2.6.Valorile factorului „k” funcţie de indicele dezvoltării foliare pentru diferite culturi

LAI(m2/m2)

CulturaSfeclã de zahãr Fasole Lucernã

0,1 0,8 0,7 0,850,5 0,9 0,85 0,91, 0,95 0,95 1,00

2,00 1,03 1,02 1,074,0 1,13 1,08 1,118,0 1,25 1,15 1,15

Tabelul 2.7.Valorile factorului „r”

Durata zilnicã de strãlucire a Soarelui (ore) 0,0 1,0 3,0 5,0 7,0 10,0 12,0 15,0

r 0,01 0,02 0,07 0,11 0,16 0,23 0,27 0,34

Pentru calculul lui evapotranspiraţiei actuale (ETa) se propune relaţia:

(2.76)

unde: f este un factor de corecţie ce depinde de rezerva de apã disponibilã în sol, în stadiul respectiv de vegetaţie.

(2.77)

unde: Ref este rezerva de apã disponibilă efectivã în zona radicularã activã (mm);Rd - capacitatea maximă de înmagazinare a apei în limitele zonei radiculare

active (mm).

Caracterizarea în raport cu AHP se face considerând că, dacă:AHP = 1 - 0,8 Reducerea rezervei de apã nu afectează producţia;AHP = 0,8 - 0,5 Se menţine posibilitatea de a satisface cererea de apã a plantelor

dar din ce în ce mai restricţionatã;AHP = 0,5 - 0,3 Stresul hidric se amplifică;

Page 33: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 33AHP = 0,3 - 0,1 Stresul hidric este puternic, producând scăderea biomasei şi a

producţiei, iar dacã se menţine pe un interval de timp mai lung, produce moartea plantelor.

Pentru a exprima severitatea secetei, Petrasovits propune a se folosi numărul de zile cu stres hidric, adică numărul de zile cu în care se înregistrează AHP < 0,5. Cu cât acest număr de zile este mai mare, cu atât seceta este mai severã faţã de cultura respectivã.

Prin aceastã exprimare numericã se poate compara în mod concret sensibilitatea la secetã a unor regiuni sau zone, funcţie de numărul mediu de zile de stres considerat pe un şir de ani pe culturi şi pe stadii de dezvoltare ale plantelor. Pe aceastã bazã se poate face diagnoza secetei pentru o zonã agricolã şi poate fi stabilitã o strategie de combatere a secetelor. De asemenea, pot fi făcute corelaţii între AHP şi producţie, pentru a evidenţia sensibilitatea la secetã a unor specii, varietăţi, soiuri sau hibrizi.

2.4. Indici pe baza datelor satelitare

În ultimele trei decenii a crescut mult eficienţa teledecţiei satelitare, în paralel cu mărirea capacităţii de prelucrare a datelor la scară globală. Noile instrumente cu care au fost dotaţi sateliţii în ultimii ani, au permis ca un număr important de parametrii fizici de la suprafaţa terestră să fie monitorizaţi. În aceste condiţii au apărut o serie de indici de monitorizare a secetei, care pot fi utilizaţi şi în alte scopuri, bazaţi pe reflectanţa vegetaţiei (în diferite benzi spectrale) precum şi pe determinarea temperaturii suprafeţei foliare. Senzorii satelitari mai pot achiziţiona (prin microunde) şi date privind umiditatea stratului de la suprafaţa solului.

Aceşti indici de secetă pot fi grupaţi în două categorii: indici care reflectă starea vegetaţiei (NDVI, EVI, VCI, TCI) şi indici care folosesc modelarea bilanţului energetic (CMI, SMI)

Avantajele utilizării acestor indici sunt rezultă din faptul că, datorită măsurătorilor din spaţiu ce deservesc suprafeţe mari, cu rezoluţie de la câteva sute de metri la câţiva km, se poate monitoriza dinamica suprafeţei afectate de secetă. Însă, deocamdată există şi limitări ale aplicării lor în cazul unor zone deşertice, unde este necesară colectarea de date meteorologice pentru calibrarea indicilor.

a) NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)Este un indice a stării de vegetaţie, calculat pentru fiecare pixel în parte, ca fiind

suma reflectanţelor corespunzătoare benzilor infraroşului apropiat (λIRA) şi roşului (λR).

(2.78)

Pentru imagini LANDSAT, cu senzori MSS (multispectral scanner) se utilizează benzile TM4 (infraroşu apropiat) şi TM3 (roşu) sau MSS4 (700-800 nm) şi MSS5 (600-700nm).

Page 34: Managementul Dezastrelor - Secete

34 TITLU CAPITOLValoarea NDVI variază între –1 şi 1, iar pentru caracterizarea secetei se

utilizează diferenţa între valoarea momentană (ex. luna august) şi media multianuală corespunzătoare perioadei de calcul (ex. media multianuală pentru acea lună). În cazul unei abateri pozitive (condiţiile de vegetaţie sunt mai bune decât normal) se poate aprecia că este o perioadă umedă, iar dacă există diferenţe negative este vorba de secetă.

b) EVI (Enhanced Vegetation Index) Ca şi NVDI, EVI utilizează date din mai multe benzi spectrale (infraroşu

apropiat, roşu şi albastru) primite de la un spectometru generator de imagini cu rezoluţie medie (MODIS, sensor pentru sateliţii EOS). Accest indice are o precizie mai bună pentru zonele cu un mare grad de dezvoltare a biomasei.

Expresia lui este:

(2.79)

unde:λB – reflectanţa corespunzătoare albastrului;CR, CB –factori de corecţie pentru roşu, respectiv albastru, ţinând cont de rezistenţa

atmosferică;G – factor de multiplicare;L – factor de corecţie a luminozităţii covorului vegetal, având în vedere gradul de

acoperire cu vegetaţie al terenului

În metodologia de calcul a EDI (Huete and al., 2002) s-au adoptat următoarele valori: L = 1, CR = 6 ,CB = 7,5 şi G = 2,5.

c) VCI (Vegetation Condition Index)Este un indicator al vigorii covorului vegetal, şi se stabileşte cu relaţia:

(2.80)

unde: NDVImax şi NDVImin sunt valorile maxime şi minime pe perioada de calcul ale NDVI, stabilite pe baza datelor istorice (un şir minim de 20 ani).

Deci, VCI ţine seama de variabilitatea NDVI pe mai mulţi ani, făcând astfel diferenţierea funcţie de natura covorului vegetal. Este considerat un indicator mai bun al stresului hidric al plantelor decât NDVI.

Precizia determinării VCI deprinde de precizia măsurătorilor privind NDVI, dar şi de numărul şi calitatea imaginilor care conţin valorile extreme ale NDVI.

Valorile VCI sunt pozitive şi subunitare, apropierea de 0 indicând o stare proastă a plantelor, respectiv un stres hidric accentuat, în schimb valorile apropiate de 1 arată o situaţie bună din acest punct de vedere, adică o bună aprovizionare cu apă a plantelor.

Page 35: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 35d) TCI (Temperature Condition Index)Se referă la starea termică a covorului vegetal. Acesta este detectat ca

temperatură radiantă (ex. AVHRR, banda 4. Se calculează cu relaţia:

(2.81)

unde: TS.max şi TS.min sunt temperatura radiantă maximă, respectiv minimă, a suprafeţei covorului vegetal sau a suprafeţei solului; TS – temperatura radiantă actuală la suprafaţa covorului vegetal; Tmax – temperatura actuală a aerului.

Ca şi la indicele anterior, valorile TCI variază între 0 şi 1. În condiţiile în care valorile sunt apropiate de 0, se determină o perioadă cu temperaturi ridicate. dacă acaeastă tendinţă se păstrează mai multe intervale de timp, se poate spune că este secetă.

e) CMI (Indicele climatic de umiditate)Este un indice determinat pe baza bilanţului energetic şi indică situaţia climatică

a unei zone. A fost definit de Convenţia Naţiunilor Unite pentru Combaterea deşertificării în anul 1994, în forma:

(2.82)

în care:L este căldura latentă de evaporare;R – precipitaţia (mm);LEp – evapoatranspiraţia potenţială exprimată în unităţi energetice (MJ/m2/zi); LEp≈0,8In sau se tabileşte pe baza datelor satelitare cu privire la temperatura aerului şi apoi utilizarea ecuaţiei Thornthwaite

f) SMI (Indicele climatic de umiditate la nivelul solului)Este un indice utilizat pentru a determina nivelul actual al secetei şi deşertificării

la nivelul solului. De fapt, SMI este evapoatranspiraţia relativă:

(2.83)

Pentru evaluarea gradului de secetă, CMI şi SMI sunt analizaţi pe perioade decadale sau lunare, iar pentru evaluarea deşertificării intervalele de timp sunt de cel puţin un an.

Page 36: Managementul Dezastrelor - Secete

36 TITLU CAPITOL

CAPITOLUL III CLIMATOLOGIA ŞI IMPACTUL SECETELOR DIN

ROMÂNIA

În raport cu poziţia sa pe glob, România este situată în plină zonă temperată, iar poziţia pe continent adaugă la aceasta caracterul continental al climei. Sub influenţa principalilor centri barici de acţiune care determină deplasarea maselor de aer cu proprietăţi diferite, ca şi sub influenţa rolului de baraj orografic pe care îl au Carpaţii, clima României capătă un specific aparte de cea a ţărilor din jur.

Studiile asupra secetelor din România sunt o preocupare încă din prima parte a secolului trecut. Ele s-au dezvoltat şi aprofundat treptat, odată cu acumularea unui volum mai mare de date meteorologice şi hidrologice.

3.1. Cauzele secetelor

Incidenţa precipitaţiilor este determinată de procesele dinamice din atmosfera terestră, de alternanţa centrelor de presiune, ca şi de condiţiile fizico-geografice. Persistenţa în timp a diferitelor centre de presiune atmosferică este foarte diferită, chiar şi la cele relativ stabile constatându-se deviaţii de la poziţia lor normală, ceea ce produce modificări ale regimului pluviometric pe suprafeţe mari. Mai mult, în ultimele decenii s-au produs perturbări dramatice în distribuţia centrilor de presiune atmosferică. Astfel, la latitudini mici, deasupra zonelor vestice ale oceanelor, în ultimii ani au acţionat centre de înaltă presiune, iar în părţile estice au acţionat centre de joasă presiune, circulaţia atmosferică fiind de la vest la est, invers faţă de cea normală. În anii în care s-au remarcat aceste modificări s-au produs secete în Australia.

În emisfera sudică, fenomenul este denumit ENSO (El Niño Southern Circulation) iar în emisfera nordică ENNO (El Niño Nothern Circulation).

Acest fenomen se manifestă la interfaţa ocean-atmosferă şi influenţează ambele medii (deci şi cel atmosferic, cât şi cel hidrologic), fiind cauza majoră a producerii mai multor secete din ultimele decenii. Un exemplu fiind simultaneitatea manifestării ENSO cu secetele din 1983, 1985, 1987 din Australia, Africa (Sahel) şi sud-estul Asiei. De asemenea, extinderea teritorială pe care au avut-o secetele din ultimii 10-15 ani poate fi explicată prin fenomene care acţionează la scară mare, cel puţin la scară continentală, şi, desigur că, în aceste cazuri este vizat în primul rând fenomenul ENSO.

Manifestarea secetelor este caracterizată prin procesul de feed-back sau automenţinerea secetelor proces specific pentru toate fenomenele cu evoluţie îndelungată. Creşterea deficitului de saturaţie al aerului (specific secetei) determină diminuarea şanselor de producere a precipitaţiilor. Efectele negative produse de secetă asupra vegetaţiei (vestejirea sau uscarea) favorizează creşterea amplitudinii termice diurne, a vitezei vântului şi spulberarea stratului fertil de sol. Se creează astfel premise pentru intensificarea procesului de deşertificare.

Page 37: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 37

Studiul REVEL (Research and Education: Volcanoes, Exploration and Life) efectuat de cercetători de la Universitatea din Washington, pe baza datelor climatice înregistrate de 63 de radiosonde pe o perioadă de timp de 43 de ani (1958-2001) relevă tendinţa de încălzire globală a atmosferei, diferenţiată pe straturi. Astfel, stratul atmosferic apropiat de suprafaţa Pământului s-a încălzit cu aproximativ 0,150C/decadă (pentru intervalul 1979-2001, rata încălzirii a fost de 0,170C/decadă), în troposferă, încălzirea s-a produs cu un gradient de 0,080C/decadă, iar în tropopauză şi în stratosferă s-a manifestat o răcire medie globală cu 0,20C/decadă, respectiv 0,60C/decadă.

Bazându-se pe înregistrări ale temperaturii medii lunare şi anuale la suprafaţa solului, preluate de la 384 de staţii meteo din emisfera nordică şi 301 staţii din emisfera sudică, şi pe o perioadă de timp mai mare de un secol (1881-2002), un alt studiu privind anomaliile termice, efectuat de cercetători ruşi şi americani, indică faptul că emisfera nordică se încălzeşte cu o rată de 0,650C/100ani, iar rata de încălzire la scară globală este de 0,60/100ani. Ordinea anilor din intervalul 1988-2002 (cea mai caldă perioadă dintr-o perioadă de înregistrări de după 1881) cu valorile cele mai ridicate ale temperaturilor, este următoarea: 1998, 2002, 2001, 1999, 1995, 1990, 1997, 1991, 2000, 1988. Media deviaţiilor de la valoarea normală a temperaturii pentru ultima decadă a secolului trecut a fost de 0,490C. În emisfera nordică, anii '90 au înregistrat o medie a abaterilor pozitive a valorilor temperaturilor la suprafaţa Pământului de 0,380C, în timp ce în perioada 2000-2004 aceasta a crescut la 0,580C. În anul 2002, pentru latitudinea de 30-600N, s-a înregistrat cea mai mare deviaţie a temperaturii (1,740C) faţă de normala din lunile de vară (iunie-august). Anii 2003 şi 2004 se înscriu şi ei pe poziţiile 3 şi 4 în şirul anilor cu valori ridicate ale temperaturilor (abateri faţă de temperatura medie la suprafaţă de +0,490C, respectiv +0,440C). Se constată însă în acelaşi timp mari diferenţe regionale atât ale temperaturilor cât şi precipitaţiilor.

În cazul României, elementele climatice (temperatura, umiditatea, viteza vântului, precipitaţiile etc.) au o distribuţie neuniformă atât în timpul anului datorită, în special, existenţei anotimpurilor, cât şi în teritoriu, datorită diversităţii condiţiilor fizico-geografice. Astfel, temperaturile medii anuale înregistrează cele mai mari valori, de peste 11ºC, in sudul Câmpiei Române, de-a lungul Dunării, în zona litoralului Mării Negre şi în partea de sud-vest a Banatului. În restul regiunilor de câmpie, temperatura medie anuală se menţine între 10 si 11ºC. În regiunile deluroase şi de podiş, temperatura medie scade până la 6ºC. Cele mai mici valori ale temperaturilor medii anuale sunt în regiunile montane unde variază funcţie de altitudine între 6ºC şi -2ºC.

Variabilitatea precipitaţiilor în timp este însemnată şi explicată de cauze extraterestre şi dinamice (Geicu, 2000). Cauzele extreterestre sunt datorate activităţii solare (cu un ciclu de 11 ani), care determină fluctuaţii corespunzătoare ale fluxului radiativ recepţionat la suprafaţa Pământului, ceea ce influenţează direct regimul pluviometric. Variaţiile determinate de activitatea solară sunt atenuate şi perturbate de circulaţia atmosferică. F.Bauer (citat de Geicu, 2000), într-un studiu extins pe 150 ani pentru Europa Centrală, stabileşte subcicluri de 2, 3 şi chiar 4 ani, cu amplitudine de acelaşi ordine de mărime cu al ciclului determinat de petele solare.

Page 38: Managementul Dezastrelor - Secete

38 TITLU CAPITOL

3.2. Caracterizarea secetelor din România

În ţara noastră, fără a avea un caracter ciclic real, se constată o succesiune între perioadele secetoase şi perioade ploioase la un interval de aproximativ 12-15 ani. În ultimul secol, perioadele extrem de secetoase au fost: 1894-1905 (cu intensitate maximă în anul 1897), 1942-1953 (cu intensităţi maxime în anii 1946 şi 1947), 1982-1996 (cu intensităţi maxime în anii 1990 şi 1992) şi 1998-2004. Secetele hidrologice au avut o frecvenţă mai mare decât secetele meteorologice, dar s-au manifestat pe perioade mai scurte (Geicu A., 2000), perioadele extreme înregistrându-se în anii 1894-1900 şi 1961-1965 în Transilvania şi 1943-1952, 1958-1964 şi 1982-1993 în Oltenia, Muntenia şi Moldova. Studiul efectuat pentru staţiile meteo Bucureşti-Filaret şi Sibiu (care beneficiază de cele mai lungi şiruri de date), confirmă aceste concluzii, rezultând că periodigramele precipitaţiilor anuale întocmite pe perioade de 11 ani prezintă 4 minime şi 3 maxime (Geicu A., 2000).

Mărimea evapotranspiraţiei este în directă legătură cu regimul termic, valorile cele mai ridicate înregistrându-se în partea sud-estică a ţării (fig.3.1.).

Fig.3.1.Cartograma evapotranspiraţiei potenţiale anuale în România (M.Botzan,1959)

Deficitul hidric anual (ETP-P) are o distribuţie determinată de variabilitatea precipitaţiilor şi a evapotranspiraţiei pe teritoriul ţării (fig.3.2.), valorile cele mai ridicate fiind în Dobrogea, Câmpia Română şi sudul Moldovei.

Page 39: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 39

Aceste zone sunt caracterizate şi printr-un raport dintre precipitaţii şi evapotranspiraţia potenţială (valori multianuale) sub 0,65, ceea ce, conform normelor Convenţiei Naţiunilor Unite pentru combaterea deşertificării, indică predispunerea lor la acest fenomen, care poate fi agravat de incidenţa unor secete. Procesul de deşertificare afectează circa 3 miloane de hectare, din care 2,8 milioane hectare sunt terenuri agricole (fig.3.3.).

Fig.3.3. Zonele cele mai afectate de secetă pe teritoriul României (Geicu A., 2000)

Fig.3.2. Deficitul hidric pe perioada de vară (C.Cismaru ş.a, 2004)

(valorii medii 1964-1992)

Page 40: Managementul Dezastrelor - Secete

40 TITLU CAPITOL

După cum s-a arătat anterior, în literatura de specialitate există o multitudine de indici de caracterizare cantitativă a intensităţii sau severităţii secetelor. În cadrul studiilor efectuate în acest scop în ţara noastră au fost folosiţi mai mulţi indici, unii elaboraţi pentru condiţiile ţării noastre (ex. indicii propuşi de N.Topor, N.Soroceanu), precum şi alţii elaboraţi pentru alte zone geografice şi ţări. Aceştia din urmă, însă, pentru că sunt utilizaţi în altă zonă geografică decât cea pentru care au fost stabiliţi, au fost corectaţi, funcţie de condiţiile specifice de ordin pedologic, hidrogeologic, relief etc.

În acest sens, Canarache (2000) face o zonare mai detaliată a secetei la scara întregii ţări, folosind indicele de ariditate Palfai. Valoarea stabilită prin relaţia de calcul şi corecţiile prevăzute pentru condiţiile câmpiei ungare, a fost corectată cu un factor ce depinde de caracteristicile solului, respectiv de intervalul umidităţii active (K iua), aportul freatic (Kaf) conţinutul total de săruri solubile (Kss) precum şi de panta terenului (Kpt). În tabelul 3.1. sunt date valorile acestor factori de corecţie:

Tab.3.1.Coeficienţii de corecţie a indicelui de ariditate Palfai (după Canarache ş.a., 2000)

Calisificarea factorului de

corecţie

Tipul factorului de corecţieCapacitatea utilă de apă

din sol

Aport freatic CTSS Panta terenului

mm Kiua mm/h Kaf mg/100 g sol

Kss % Kpt

Extrem de scăzut

< 30 1,50 - - - - - -

Foarte scăzut 30-50 1,20 < 50 1,00 < 100 (150)

1,00 < 5 1,05

Scăzut 50-70 1,00 50-150 0,90 100(150)-300(350)

1,00 5-10 1,10

Moderat 70-90 1,00 150-250 0,80 300(350)-600(900)

1,10 10-20 1,15

Mare 90-120 0,90 250-350 0,65 600(900)-1000(1500

)

1,20 20-30 1,20

Foarte mare > 120 0,75 > 350 0,40 > 1000 (1500)

1,35 > 30 1,30

Suprapunerea cartărilor teritoriale ale valorii multianulale ale elementelor climatice şi valorile PAI necorectat cu cartările referitoare la distribuţia pe microzone din teritoriul ţării a adâncimii apei freatice, pantei terenului, salinităţii solului, capacităţii pentru apă uşor disponibilă a solului ş.a., prin intermediul tehnicilor GIS, conduce la distribuţia spaţială pe teritoriul României a indicelui PAI corectat (fig.3.4.).

Page 41: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 41

Fig.3.4. Cartarea sensibilităţii la secetă a teritoriului României, în funcţie de indicele Palfai corectat (Canarache, 2000)

Procedeul poate fi aplicat pentru analize şi detalieri pe zone mai mici, până la scara unei ferme agricole.

În partea estică a României fenomenul de secetă are frecvenţa maximă în lunile iulie şi august.

După cercetările întreprinse de N. Topor (1964), anii secetoşi în această zonă au frecvenţă de 69%, predominând anii moderat secetoşi.

În ultimele două decenii (1981-2001), se constată că frecvenţa şi intensitatea secetelor în această regiune s-a accentuat evident, în contextul schimbărilor climatice la nivel global (Cismaru ş.a., 2002). Această situaţie este legată de creşterea temperaturilor aerului în timpul perioadei de vegetaţie şi, implicit, a evapotranspiraţiei şi consumului de apă din sol. Tendinţa de creştere a evapotranspiraţiei potenţiale s-a observat în lunile martie (cu un gradient de 3,1 mm), aprilie (cu un gradient de 2,6 mm), mai (cu un gradient de 4,8 mm), iunie (cu un gradient de 4,0 mm) şi iulie (cu un gradient de 7,4 mm). Numai în lunile august şi septembrie, s-a manifestat o tendinţă de descreştere a valorilor evapotranspiraţiilor potenţiale lunare cu un gradient de 1,0 mm şi, respectiv 11,1 mm. Această creştere a consumului de apă, combinată şi cu o scădere a precipitaţiilor au condus la o creştere a deficitului de apă din sol (ETP-P) în sezonul de vegetaţie, cu un gradient de 2,2 mm/an (fig.3.5.).

Page 42: Managementul Dezastrelor - Secete

42 TITLU CAPITOL

Fig.3.5. Variaţia deficitului de apă (ETP-P) în perioada caldă a anului

(anii 1981-2001)

Pentru o caracterizare detaliată a fenomenului de secetă în zona de nord-est a României s-a folosit informaţia meteorologică asupra precipitaţiilor şi elementelor pentru calculul evapotranspiraţiei de la 14 staţii meteorologice, situate în bazinele hidrografice Prut şi Siret: Avrămeni, Dorohoi, Botoşani, Fălticeni, Iaşi, Roman, Bacău, Bârlad, Adjud, Huşi, Tecuci, Bereşti, Galaţi, Focşani.

Evapotranspiraţia potenţială a fost calculată lunar prin metoda Penman-Monteith, în funcţie de valorile temperaturii aerului, vitezei vântului, umidităţii relative a aerului şi duratei de strălucire a Soarelui.

Pentru caracterizarea cantitativă a intensităţii secetelor a fost utilizat indicele de umiditate propus de N.Soroceanu (calculat lunar, pe intervalul 1981-1996) şi indicele de ariditate Palfai necorectat (calculat anual pe perioade de timp între 30 şi 100 ani, funcţie de şirurile cronologice de observaţii meteo existente). Valorile medii multianuale ale acestor indici sunt redate în tab.3.2.

Tab3.2.Valorile medii ale indicilor IU şi PAI0 la staţiile meteorologice din Moldova

Staţia Iaşi Vaslui Tecuci Roman Huşi Galaţi FocşaniIU 0,67 0,57 0,45 0,71 0,50 0,41 0,52

PAI0 4,24 4,85 6,25 4,18 6,13 6,27 5,72Staţia Fălticeni Dorohoi Botoşani Bereşti Bârlad Bacău Avrămeni Adjud

IU 0,78 0,61 0,62 0,51 0,52 0,57 0,71 0,64PAI0 3,64 4,47 4,10 5,47 5,61 4,21 4,01 5,30

Page 43: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 43

Se remarcă faptul că intensitatea cea mai ridicată a secetelor este în zona Galaţi-Tecuci, cuprinzând Podişul Covurlui, Câmpia Tecuciului, cu extindere spre nord de-a lungul râului Prut, pe o fâşie îngustă de cca. 20 km, până la nord de Huşi.

De asemenea, reiese că intensitatea secetei scade de la sud spre nord cu un gradient al indicelui de umiditate Soroceanu de cca. 0,05/100 km. Pe direcţia est-vest, gradientul este variabil datorită condiţiilor topografice, care influenţează mult evoluţia lui teritorială.

În medie, pe zona Moldovei, secetele uşoare au durata de 1-5 luni, cele moderate de 3-7 luni, cele grave de 5-10 luni, iar cele extreme au durate de 7,5-13 luni.

Analiza frecvenţei secetelor în zona de nord-est a ţării s-a realizat, pe de o parte, folosind intensităţile exprimate de indicele de umiditate mediu IUmed pe perioadele de secetă din fiecare an şi, pe de altă parte, funcţie de valoarea anuală a indicelui de ariditate PAI0.

În funcţie de primul indice, valorile procentuale ale frecvenţei de manifestare a secetelor de diferite intensităţi pentru cele 8 staţii meteo de pe aliniamentul estic şi central-vestic al Moldovei sunt redate în tab.3.3.

Tab.3.3.Frecvenţa secetelor (%)pe trepte de intensitate funcţie de valorile indicelui de umiditate

ZONA ESTICĂTreapta de intensitate

Dorohoi Iaşi Tecuci Galaţi Valori medii pentru cele 4 localităţi

secetă extremă - - - - -secetă gravă 6,25 6,25 37,5 31,25 20,3secetă moderată 62,5 37,5 50 62,5 53,12secetă uşoară 31,25 50,0 12,5 36,25 25,0Fără secetă - - - - -

ZONA CENTRAL – VESTICĂTreapta de intensitate

Roman Bacău Adjud Focşani Valori medii pentru cele 4 localităţi

secetă extremă - - - - -secetă gravă 6,25 18,75 12,5 25 15,87secetă moderată 56,25 62,5 62,5 50 58,73secetă uşoară 31,25 12,5 12,5 18,75 19,04Fără secetă 6,25 6,25 12,5 6,25 6,35

În funcţie de valorile anuale ale indicelui PAI0, frecvenţa secetelor, pe trepte de intensitate, este redată în tabelul 3.4.

Frecvenţa secetelor grave şi extreme creşte de la NV zonei spre SE, cu valorile maxime în zona Tecuci-Galaţi, care poate fi considerată ca epicentrul secetelor pentru nord-estul României. De aici, ele se propagă înspre zona centrală şi de nord a Moldovei.

Page 44: Managementul Dezastrelor - Secete

44 TITLU CAPITOL

Tab.3.4.Frecvenţa secetelor pe trepte de intensitate funcţie de PAIo (%)

ZONA ESTICĂTreapta de intensitate

Dorohoi Iaşi Tecuci Galaţi Valori medii pentru cele 4 localităţi

secetă extremă - 1,3 8,6 10,4 5,07secetă gravă 20,0 6,9 40,0 62,1 32,25secetă moderată 34,3 34,9 40,0 20,7 32,47secetă uşoară 40,0 56,9 11,4 6,9 28,8Fără secetă 5,7 - - - 1,42

ZONA CENTRAL – VESTICĂTreapta de intensitate

Roman Bacău Adjud Focşani Valori medii pentru cele 4 localităţi

secetă extremă - - 3,1 3,3 1,6secetă gravă - - 31,2 6,7 9,47secetă moderată 37,5 26,9 40,6 40,0 36,25secetă uşoară 62,5 73,1 21,9 50,0 51,87Fără secetă - - 3,1 - 0,77

3.3. Secetele agricole

Secetele influenţează negativ agricultura, determinând scăderea remarcabilă a producţiilor anuale la culturile de câmp neirigate.

Efectul secetelor este în funcţie de caracteristicile acestora (severitate şi durată), de suprapunerea stresului hidric şi deficitului de apă în sol pe fazele fenologice cu consum mare de apă, de capacitatea pentru apă a solului, de rezistenţa la secetă a soiurilor şi hibrizilor cultivaţi, de regimul de fertilizare, de lucrările culturale aplicate pentru reţinerea apei în sol, etc. O parte din aceşti factori, care ţin de managementul agricol, au scopul de atenuare a efectelor secetelor.

Indicatorii agrometeorologici de secetă folosiţi în ţara noastră sunt în legătură cu: mărimea şi distribuţia precipitaţiilor (De Martonne, Lang, Gibbs, Maher, Helmann), în special în perioada în care plantele au sensibilitate maximă pentru apă (germinare, dezvoltare, înflorit, creşterea boabelor),cu temperatura aerului, umiditatea relativă a aerului (care afectează starea vegetaţiei şi productivitatea culturilor), cu diferenţa între evapotranspiraţia reală şi cea potenţială (deficitul de evapotranspiraţie), cu umiditatea accesibilă plantelor exprimată procentual din capacitatea utilă pentru diferite adâncimi ale solului.

Frecvenţa şi intensitatea secetelor în sezonul de toamnă prezintă interes deosebit pentru cultura cerealelor de toamnă (semănatul făcându-se în intervalul 10 septembrie ÷ 15 octombrie). Frecvenţa secetelor în acest interval depăşeşte 50% în septembrie,

Page 45: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 45crescând la 70% în octombrie, în special în zonele de sud, est şi sud-vest ale ţării noastre. În zonele centrale şi vestice, ea scade la 40÷43%.

Din analizele asupra frecvenţei secetelor efectuate de Povară R. (2000) în cele două luni interesând semănatul şi răsăritul grâului (septembrie şi octombrie) rezultă că acestea au valori de 60÷80% în Câmpia Română, 50÷55% în partea de sud a Moldovei, 43% în Câmpia Someşului, 27% în Banat şi Crişana (tab.3.5.).

Tab.3.5.Frecvenţa secetei în perioada semănatului cerealelor de toamnă (Povară, 2000)

Staţia meteorologică Frecvenţa (%) anomaliilor pluviometrice cu gradul de intensitate 1...4

Septembrie OctombrieSatu Mare 50 47

Oradea 47 53Târgu Mureş 53 53

Timişoara 53 70Craiova 50 47Piteşti 53 63

Bucureşti 53 57Griviţa 47 63

Medgidia 60 50Buzău 50 70Bacău 47 70Bârlad 60 53

Botoşani 60 60

Secetele de toamnă se succed la intervale de 6÷8 ani consecutivi, în special în sudul Moldovei, Bărăgan, Dobrogea, Oltenia şi Câmpia Someşului, iar perioadele cele mai secetoase în zona sudică a ţării au fost: 1946÷1952, 1958÷1963, 1982÷1987, 1990÷1994, iar în Moldova: 1946÷1952 şi 1982÷1987 (Povară, 2000). Cei mai secetoşi ani în secolul trecut, cu efecte catastrofale asupra agriculturii pe zone extinse au fost: 1904, 1918, 1934, 1946, 1947, 1961, 1962, 1963, 1986, 1987, 1993, 1995, 1996.

Se apreciază că cele mai severe secete (cu intensitate de gradul 3 şi 4), care produc cele mai mari pagube pentru grâu, sunt acelea care încep din toamnă; această concluzie are şi semnificaţie majoră pentru prognoza secetelor, în sensul că dacă seceta severă se manifestă din toamnă, se va extinde în tot sezonul rece şi, în continuare, în tot sezonul de vegetaţie următor (Berbecel ş.a., 1989, citat de Povară, 2000).

În perioada de vegetaţie, cerealele de toamnă au nevoie de anumite cantităţi de apă considerate optime, cu valori maxime în lunile mai-iulie, în fazele critice de înspicat, formarea şi umplerea bobului. Vulnerabilitatea culturilor creşte odată cu cerinţa de apă şi este în funcţie de faza de vegetaţie şi de intensitatea şi frecvenţa anomaliei pluviometrice.

Page 46: Managementul Dezastrelor - Secete

46 TITLU CAPITOLÎn faza de răsărire, grâul şi orzul de toamnă sunt vulnerabile la deficitul de

umiditate în sol şi în atmosferă, adică la seceta edafică şi cea atmosferică, vulnerabilitatea maximă (gradul 9) constatându-se în Câmpia Română, Dobrogea, iar cea mai mică în partea centrală şi nordică a ţării (fig.3.6.).

Fig.3.6. Zonarea vulnerabilităţii cerealelor de toamnă faţă de seceta din perioada de răsărire (după Povară, 2000)

Perioada de sensibilitate maximă este în intervalul mai-iunie, când vulnerabilitatea ajunge la valorile cele mai mari în partea sudică şi de est a Câmpiei Române, fiind determinată atât de precipitaţii reduse cât şi de temperaturi excesive ale aerului, deficite mari de umiditate atmosferică şi durată zilnică maximă de strălucire a Soarelui (fig.3.7.). Această distribuţie este valabilă cu aproximaţie şi pentru culturile de primăvară, ale căror faze critice pentru apă sunt în lunile iunie, iulie şi august.

Umiditatea solului şi variaţia lui în timpul vegetaţiei reprezintă un indicator edafic care oferă rezultate preţioase asupra riscului de secetă, fiind monitorizat decadal în reţeaua de staţii agrometeorologice ale INMH, la o gamă largă de culturi.

Analizând seriile de date privind umiditatea solului pe adâncimea 0-20 cm şi 0-100 cm la 50 staţii agrometeorologice din ţară în intervalul 1988÷1999, se constată că secetele de severitate maximă s-au manifestat în partea de sud şi de est a ţării, în perioada începând de la sfârşitul lunii iunie până în toamnă. În zone de sud a ţării, seceta a intervenit începând cu luna iulie, în special după 15 iulie, afectând cultura de porumb care se află în faza de sensibilitate maximă faţă de lipsa de apă din sol. nivelul rezervelor de apă din sol la sfârşitul lunii iulie (din cei 12 ani), în cazul culturii de

Page 47: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 47porumb, relevă că în partea de est şi de sud a Câmpiei Române se manifestă secetă puternică şi extremă, iar în vest, centru şi nord-est seceta este moderată (în raport cu rezerva de apă din sol exprimată procentual din capacitatea utilă pentru apă, clasele de secetă se consideră astfel: 0÷20% secetă extremă, 20÷35% secetă puternică, 35÷50% secetă moderată, 50÷65% alimentare satisfăcătoare, 65÷100% alimentare optimă). Din cauza secetelor severe şi excesive (determinate de rezervele de apă din sol şi temperaturile foarte mari, peste 320C şi de umiditatea relativă relativă scăzută, sub 30%), producţia de porumb în Muntenia şi Oltenia are fluctuaţii mari de la un an la altul (coeficientul de variaţie al producţiei faţă de media multianuală variind între 37÷83%).

Fig.3.7. Vulnerabilitatea culturilor faţă de secetele care intervin în perioada de sensibilitate maximă

Page 48: Managementul Dezastrelor - Secete

48 TITLU CAPITOL

CAPITOLUL IV SISTEME INTEGRATE DE MONITORING ŞI

AVERTIZARE

4.1. Aspecte generale privind sistemele de avertizare

Oamenii s-au confruntat cu fenomenul de secetă din cele mai vechi timpuri. Multe societăţi din trecutul îndepărtat au acceptat secetele ca făcând parte din normalitate sau ca acte de pedepsire ale zeilor. În timpurile moderne, datorită creşterii competiţiei pentru resursele de apă, se înregistrează o schimbare de atitudine, stabilindu-se strategii şi planuri de pregătire şi de reacţie la impactul negativ al secetelor, ori de anticipare a apariţiei şi gravităţii fenomenului.

În ultimele decenii, datorită creşterii globale a vulnerabilităţii la secete, se constată că măsurile reactive sunt ineficiente datorită faptului că acţiunile sunt întârziate şi insuficient de coordonate, datorită identificării uneori eronate a gradului real de afectare a diferitelor grupuri sociale sau zone teritoriale (ceea ce poate conduce chiar la agravarea impactului social al secetei). Din aceste motive, în prezent, pe plan mondial se înregistrează o schimbare a strategiilor în sensul de axare a politicilor de acţiune asupra reducerii riscurilor probabile, folosind strategii proactive (anticipative). Toate acestea au ca scop îmbunătăţirea posibilităţilor operaţionale ale diverselor instituţii implicate în gestiunea secetelor, în sensul de anticipare şi atenuare a efectelor negative ale acestora.

Într-o tactică proactivă (anticipativă), managementul secetelor implică continua monitorizare şi prognoză a factorilor de declanşare a secetelor şi a extinderii fenomenului. Această tactică asigură anticiparea apariţiei secetei şi astfel delimitează un interval de timp în care pot fi luate măsurile de reducere a efectelor negative. De asemenea, activitatea de monitorizare, poate fi utilă pentru factorii de decizie prin rolul său de feed-back.

Monitoringul şi prognoza secetelor sunt componente critice pentru oricare sistem de avertizare pentru că prin aceste activităţi trebuie asigurate factorilor de decizie (agenţii guvernamentale, fermieri, societăţi de asigurări etc.) informaţii cât mai exacte şi în timp real. Aceste activităţi nu sunt uşor de realizat având în vedere particularităţile fenomenului de secetă. Astfel, după cum s-a arătat, secetele evoluează într-un interval relativ mare de timp, efectele lor persistând şi după încetarea fenomenului, fiind dificil de determinat începutul şi sfârşitul perioadei secetoase. Pe de altă parte, existenţa mai multor tipuri de secete (meteorologice, agricole, hidrologice) face dificilă definirea,

Page 49: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 49monitorizarea şi prognoza factorilor de care depind fiecare dintre ele, făcându-se astfel simţită absenţa (motivată de caracterul regional) a unei definiţii precise şi universale a secetei. De asemenea, seceta influenţează un areal geografic mai mare decât în cazul altor dezastre, iar pragurile de gravitate sunt diferite de la un sector de activitate la altul.

Un sistem de avertizare are următoarele obiective: adoptarea unei definiţii fezabile şi facil utilizabile a secetei şi identificarea

pragurilor de alertă (stabilirea unor nivele de alertă ca: „avertizare”, „alertă”, „urgenţă” şi „raţionalizare a consumului de apă”) pentru fiecare regiune şi sector de activitate;

stabilirea zonelor de management al secetelor, adică divizarea în zone cu aceleaşi caracteristici (resurse de apă, climatice, politice etc.);

dezvoltarea unui sistem de monitoring al secetelor, adică prin care să fie stabilită coordonarea activităţii de culegere a datelor şi centralizare a lor;

inventarierea cantitativă şi calitativă a datelor; reactualizarea bazei de date în timp real după consultarea beneficiarilor de apă în

privinţa datelor care trebuie furnizate de aceştia; prognoza gravităţii şi a ariei de răspândire a secetelor; stabilirea modalităţii de prezentare a produselor serviciilor de avertizare (hărţi,

tabele, grafice etc.). Aceasta implică stabilirea tipului de date necesare şi a canalelor de informaţii, în scopul avertizării în timp real a beneficiarilor.

La o întrunire a experţilor în domeniu, organizată de către World Meteorological Organization (2000) au fost reliefate lipsurile sistemelor de avertizare existente şi elaborate recomandări în următoarele direcţii:

- reţelele de colectare a datelor meteorologice şi hidrologice prezintă o densitate şi chiar calitate a observaţiilor (ex. şiruri întrerupte de date, date înregistrate cu alt pas de timp etc.) inadecvate monitorizării fenomenului de secetă. ;

- inexistenţa unor posibilităţi de schimb de date între agenţii sau chiar restricţionarea acestora, ceea ce conduce la limitarea informaţiilor necesare pentru planurile de gestiune a secetelor;

- informaţiile oferite de sistemele de avertizare nu sunt uşor de utilizat în luarea deciziilor de către beneficiari nespecializaţi, fiind într-o formă complicată sau necuprinzând elementele strict necesare unor beneficiari iar, uneori, nu pot fi transmise în timp real;

- prognozele pe termen lung privind secetele sunt nesigure şi deseori incomplete (în special din cauza prognozei distribuţiei precipitaţiilor în timpul sezonului de vegetaţie), ceea ce conduce la îngreunarea utilizării lor în procesul decizional;

- monitorizarea cu ajutorul unor indici de secetă nu dă posibilitatea determinării începutului şi sfârşitului secetei, unii din ei nefiind adecvaţi scopului dorit (neexistând relaţii stabilite între indicele respectiv şi impactul secetei), ceea ce întârzie declanşarea acţiunilor de combatere a efectelor negative ale fenomenului;

- monitorizarea secetelor este axată uneori numai asupra precipitaţilor, fără a lua în considerare şi ceilalţi factori (umiditatea solului, debitele şi nivelurile apelor de suprafaţă şi subterane etc.) care reflectă intensitatea secetei, ceea ce poate conduce la o înţelegere nerealistă a gravităţii secetelor, la stabilirea eronată a ariei afectate şi a impactului secetei în diferite sectoare de activitate;

Page 50: Managementul Dezastrelor - Secete

50 TITLU CAPITOL- inexistenţa unei baze de date istorice globale privind secetele (datorită

utilizării de indici de secetă diferiţi de la o ţară la alta), conduce la posibilitatea de utilizare numai a unor produse (ex. precipitaţii, starea vegetaţiei) pentru avertizări la nivel planetar.

Din aceste motive, o problemă spinoasă în avertizarea privind secetele o constituie alegerea indicilor de intensitate care să fie utilizaţi pe scară largă şi a pragurilor de alertă (în funcţie de impactul pe care-l are seceta în diferite sectoare de activitate).

4.2. Monitorizarea secetelor

4.2.1. Organizarea activităţilor

Monitorizarea secetelor are trei componente aplicabile în perioade diferite de timp:a) monitorizarea factorilor ce pot provoca secetele (se efectuează în perioade

anterioare începerii manifestării secetei);b) monitorizarea severităţii şi a extinderii secetei (în timpul manifestării

fenomenului);c) monitorizarea efectelor acţiunilor de reducere a impactului negativ al secetelor

(are loc după încetarea fenomenului de secetă).Vulnerabilitatea unei zone la secete este estimată pa baza unui complex de

indicatori agricoli, meteorologici (în principal precipitaţiile), hidrologici (resurse de apă) şi socio-economici (populaţia). Cele mai bune rezultate se obţin prin utilizarea metodelor de monitoring multidisciplinare sau integrate, care se referă la mai multe elemente ale sistemului hidrologic, însă, desigur că parametrii ce urmează a fi monitorizaţi depind şi de priorităţile stabilite prin planul de secetă ca şi de indicatorii de secetă aleşi.

Având în vedere manifestările complexe ale secetei, monitorizarea secetelor trebuie axată pe trei direcţii: a) elemente climatice, b) resurse de apă de suprafaţă şi subterane şi c) rezervele de apă din sol, iar în această acţiune vor fi incluse agenţiile reprezentative, responsabile cu colectarea şi analiza acestor date.

Climatul, aşa cum s-a arătat într-o reuniune a specialiştilor WMO din anii ’70, este controlat de un complex de factori şi parametri ai atmosferei, hidrosferei, cryosferei, litosferei şi biosferei. Ţinând cont de complexitatea acestor factori, cât şi de schimbările climatice globale intervenite în ultimele decenii, la cel de-al optulea Congres a WMO, ţinut la Geneva în 1979, s-a aprobat iniţierea unui program de achiziţionare a datelor climatice şi de monitorizare a modificărilor globale (World Climate Data and Monitoring Programme, WCDMP) având ca obiective generale:

- realizarea unor rapoarte periodice care să permită studierea variabilităţii climatului, identificarea schimbărilor climatice şi validarea unor modele şi prognoze ale elementelor climatice;

Page 51: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 51- stabilirea variabilităţii interanuale a sistemului climatic global şi facilitarea

generării, interpretării şi diseminării informaţiilor asupra fluctuaţilor climatice la scară globală şi regională;

- colectarea datelor regionale prin intermediul unui sistem global de urmărire a climatului (GCOS) şi integrarea metodelor moderne (teledecţia etc.) în activitatea de monitorizare a climatului;

- dezvoltarea şi implementarea metodelor de stocare şi gestiune a datelor climatice şi facilitarea schimburilor de date între ţările membre WMO;

- stabilirea unor standarde comune pentru pregătirea, prelucrarea şi furnizarea datelor climatice globale şi regionale, inclusiv a metadatelor.

GCOS are în componenţa sa 981 de staţii ce asigură monitorizarea la nivelul suprafeţei terestre (fig.4.1.), şi 152 staţii pentru monitorizarea atmosferei (fig.4.2.).

4.2.2. Metode satelitare

Folosirea informaţiei satelitare pentru detectarea şi monitoringul secetelor necesită o bună înţelegere a fizicii măsurătorilor şi a procedeelor de analiză a datelor. Aplicaţiile teledecţiei satelitare privesc suprafeţe extinse, care pot ajunge până la scara întregului glob. Ele necesită o confruntare a informaţiilor, folosind în paralel şi alţi indici sau măsurători la nivelul suprafeţei terestre (elemente climatice, hărţi cu repartizarea folosinţelor şi amplasarea culturilor, data semănatului etc.). De asemenea, în zonele monitorizate este necesară o densitate a punctelor de măsurare apreciabilă, pentru ca elementele măsurate să fie utile.

La întocmirea hărţilor cu privire la severitatea şi extinderea secetelor se folosesc sistemele informatice geografice. Un exemplu este Crop Growth Monitoring System (CGMS) folosit de Spacre Applications Institute, E.U. Joint Research Center – Ispra, Varese, Italia pentru modelare agrometeorologică la scară europeană. (Voght şi al., 2000)

Fig.4.1. Fig.4.2.

Page 52: Managementul Dezastrelor - Secete

52 TITLU CAPITOLAvantajul măsurătorilor din spaţiu este că deservesc suprafeţe mari, rezoluţia

variind de la câteva sute de metri la câţiva kilometri.Senzorii satelitari măsoară radiaţia electromagnetică iar stresul hidric al

vegetaţiei este corelat cu modificarea parametrilor câmpului radiativ. Parametrii principali măsuraţi din spaţiu sunt reflectanţa vegetaţiei, L, în intervalul roşu vizibil şi infraroşu apropiat, şi temperatura suprafeţei foliare. Primul parametru este influenţat de vigoarea vegetaţiei, iar al doilea, de bilanţul energetic al suprafeţei. În plus, folosind tehnica microundelor se poate determina umiditatea stratului de sol de la suprafaţă.

În ultimul timp, pentru monitoringul secetei la scară regională se apelează la o combinaţie de mijloace de monitorizare, pe baza cărora se elaborează hărţi cu distribuţia teritorială a secetei. Integrarea informaţiei obţinute de la sateliţi privind starea vegetaţiei, împreună cu indicatorii de secetă determinaţi funcţie de date locale, pot să ofere mijloace pentru a stabili elementele secetei la nivel de judeţe sau zone mai mici.

Proiectele care se derulează în prezent au drept scop să ofere la diferite intervale de timp informaţii geo-referenţiate (sub formă de hărţi cu date geospaţiale) despre starea vegetaţiei afectate de secetă. Proiectele au o componentă privind folosirea informaţiei satelitare pentru studiul fenologiei vegetaţiei sau diferitelor faze ale ciclului vegetativ, ciclu care exercită control asupra schimbului de energie şi de apă în stratul limită, din apropierea suprafeţei terestre. Observaţiile satelitare sunt o sursă din ce în ce mai importantă de informaţii, care la intervale scurte de timp (ex. de o săptămână) oferă detalii asupra unor suprafeţe extinse, şi care sunt utile pentru monitoringul ciclului de vegetaţie al plantelor. A doua direcţie de cercetare este folosirea imaginilor satelitare pentru a observa şi analiza perturbaţiile care intervin în evoluţia vegetaţiei, de a caracteriza starea vegetaţiei, a face corelaţii cu bilanţul hidric şi pierderea de producţie şi, de asemenea, de a cuantifica schimbările la scară extinsă (la nivel de ecosistem).

În acest sens, au fost stabiliţi şi o serie de indici privind vegetaţia, care se calculează pe baza măsurătorilor spectrale efectuate cu aparatura instalată în sateliţi.

Metodele satelitare de monitorizare a secetelor folosind bilanţul energetic la suprafaţa terestră se bazează pe determinarea fracţiei evaporaţiei:

(4.1)

în care:(λETi) este fluxul de căldură latentă;λ – căldura latentă de vaporizare a apei;ETi – evapotranspiraţia;Rnet – radiaţia netă;G – radiaţia suprafeţei terestre.Indicele i semnifică fluxuri instantanee.

EF arată cât din energia disponibilă la suprafaţa terenului este folosită pentru evapotranspiraţie. Cu cât umiditatea solului este mai mare, cu atât evapotranspiraţia este mai mare, iar EF se va apropia de 1; dacă solul are o umiditate scăzută, EF se va apropia de 0.

Page 53: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 53Algoritmii de calcul folosesc informaţii furnizate de sateliţi în benzile vizibile,

infraroşu apropiat şi infraroşu termal ale spectrului, coroborate cu date asupra amplasării pe teren a folosinţelor şi a culturilor, planuri topografice digitizate, ca şi informaţii meteorologice.

Pentru estimarea evapotranspiraţiei pe baza observaţiilor satelitare se foloseşte ecuaţia bilanţului energetic:

[W/m2] (4.2)unde:

Rnet – fluxul radiaţiei nete la nivelul suprafeţei (MJ . m-2 . zi-1);λET – fluxul căldurii latente (MJ . m-2 . zi-1);λ – căldura latentă de vaporizare (MJ . kg-1);ET – evapotranspiraţia (mm . zi-1);H – fluxul căldurii sensibile (MJ . m-2 . zi-1);G – fluxul radiaţiei terestre (MJ . m-2 . zi-1).

Se determină independent (Rnet–G) şi fluxul H şi apoi se calculează:

(4.3)

Calculul Rnet se face cu relaţia:

(4.4)unde:

Rg – radiaţia globală;L↓, L↑ - radiaţia de undă lungă, incidentă şi, respectiv, emisă de pământ. Se

estimează în funcţie de temperatura şi umiditatea aerului şi de emisia de undă lungă a Pământului, măsurate cu senzorul AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer).

Fluxul Gi este aproximat ca o fracţiune din radiaţia netă, fracţiune stabilită în funcţie de NDVI.

Fluxul Hi se estimează cu relaţia:

(4.5)unde:

cp – căldura specifică a aerului la presiune constantă;ρa – densitatea aerului;ra – rezistenţa aerodinamică a covorului vegetal;Ts – temperatura suprafeţei terestre;Ta – temperatura medie a suprafeţei aerodinamice (la partea superioară a covorului

vegetal).

Page 54: Managementul Dezastrelor - Secete

54 TITLU CAPITOLPentru determinarea rezistenţei aerodinamice a suprafeţei terestre, ra se foloseşte

relaţia

(4.6)

în care:k – constanta lui von Karman (cu valoarea 0,41);zm – înălţimea la care se măsoară viteza vântului;zh – înălţimea la care se măsoară temperatura şi umiditatea aerului;d – înălţimea planului zero a curentului aerian (d=2/3zc);zc – înălţimea culturii;z0m – înălţimea rugozităţii, considerând variaţia momentului mecanic al vântului cu

înălţimea; (z0m=0,123zc);z0h – înălţimea rugozităţii, considerând variaţia căldurii cu înălţimea de la sol

(z0h=0,1z0m);u(zm) – viteza vântului la înălţimea zm.

EF este un indicator instantaneu al umidităţii diferitelor tipuri de folosinţe şi culturi. Măsurat zilnic, este reprezentativ în privinţa împărţirii energiei solare, permiţând calculul ratei zilnice a evapotranspiraţiei actuale. Etapele prin care se realizează determinarea EF şi utilizarea acestui indice de secetă sunt arătate în fig.4.3.

În ultimii ani, posibilităţile şi realizările concrete privind folosirea teledeteţiei satelitare s-au amplificat considerabil.

Un produs de monitorizare asupra fenomenului de secetă şi procesului de deşertificare şi a impactului negativ asupra producţiilor agricole foloseşte procesarea imaginilor provenite de la satelitul geostaţionar METEOSAT şi înregistrările asupra precipitaţiilor oferite de WMO-GTS (Global Telecom System of the World Meteorological Organisation).

Diagrama procesării datelor este prezentată în fig.4.4.Datele principale de intrare sunt imaginile orare de la METEOSAT în domeniile

vizibil (VIS) şi infraroşu termic (TIR) cu lungimea de undă de la 10÷13,1 pm). Preprocesare constă în estimarea nivelului norilor, a duratei nivelului norilor etc.

Bilanţul energetic este stabilit pe etape.O primă etapă este calibrarea datelor satelitare. Se converteşte informaţia VIS în

albedo planetar (A’) şi informaţia TIR în temperatură planetară (T0’).Corecţia atmosferică pentru VIS (pentru cele din canalul VIS se folosesc ca

referinţă albedoul norilor cumulonimbus) se realizează folosind modelul transmisiei radiaţiei globale cu două fluxuri, propus de Kondratiev (1969) (citat de Vogt ş.a., 2000), dezvoltat pentru a cuprinde absorbţia şi difuzia. Efectul atmosferei este parametrizat în termeni de înălţime optică (τ), funcţie de care rezultă transmisivitatea atmosferică (t), şi

Page 55: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 55albedoul suprafeţei (A), funcţie de albedoul planetar (A’). Fracţiunea din radiaţia solară absorbită de suprafaţa terestră, va fi t(1-A).

Page 56: Managementul Dezastrelor - Secete

56 TITLU CAPITOLFig.4.3. Diagramă privind procesarea datelor pentru monitoringul secetei utilizând

date de teledetecţie satelitară (J.V.Vogt şi al., 2000)

Fig.4.4. Diagramă privind procesarea datelor pentru monitoringul secetei (EWBMS, 2001)

Corecţia atmosferică pentru TIR are în vedere relaţia între temperatura planetară (T0’) şi temperatura suprafeţei terestre (T0):

(4.7)

unde: K este un coeficient de corecţie atmosferică şi imeste unghiul zenital al satelitului.

Ta se determină din datele satelitare, iar pentru a rezulta corecţia atmosferică pentru TIR se stabilesc perechi de valori T0 şi T0

’ şi apoi se calculează k. Aceasta se face identificând pixelii cei mai „uscaţi” (temperaturile cele mai mari), pentru care se presupune că evaporaţia, exprimată în unităţi energetice, LE=0. În acest caz specific, Ta

poate fi calculată funcţie de radiaţia netă, din relaţia:

Page 57: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 57

(4.8)

unde: α este coeficientul de transfer al căldurii.

Hărţile cu distribuţia teritorială a temperaturii aerului se bazeză pe corelaţia liniară între temperaturile planetare la miezul nopţii (T0n

’) şi mijlocul zilei (T0’m):

(4.9)

În cazul unui schimb perfect de căldură:

(4.10)

Din relaţiile (4.9) şi (4.10) se obţine temperatura aerului la limita superioară a stratului limită atmosferic:

(4.11)

Detectarea norilor foloseşte un algoritm care diferenţiază pixelii înnouraţi de cei fără nori.

Se întocmeşte o hartă cu valorile minime ale albedoului (Amin) folosind o secvenţă de imagini în domeniul vizibil, datele fiind preluate într-un interval de minim 10 zile. De asemenea, se întocmeşte o hartă a temperaturilor suprafeţei terestre la amiază (Tmax). Împreună, aceste două harţi reprezintă condiţii fără nori.

În continuare se efectuează teste pentru a stabili dacă un pixel este sau nu înnourat, punând condiţii de genul:

(4.12)şi

(4.12’)în care: ΔA şi ΔT sunt intervale determinate empiric.

Radiaţia globală la amiază se determină având stabilite, aşa după cum s-a arătat anterior, transmisivitatea atmosferei (t) şi albedoul suprafeţei:

(4.13)în care:

S – constanta solară (1355 W/m2);is – unghiul zenital solar, stabilit funcţie de longitudine, latitudine, momentul din zi şi

numărul zilei de la începutul anului.

Page 58: Managementul Dezastrelor - Secete

58 TITLU CAPITOLRadiaţia globală zilnică rezultă din integrarea funcţiei cos(is) de la răsăritul până

la apusul Soarelui. Dacă un pixel este înnourat, transmisia radiativă prin nor (tnor) este estimată funcţie de albedoul noros.

Radiaţia netă se calculează folosind relaţia:

(4.14)unde: Ln este fluxul radiaţiei termice nete, înglobând o componentă emisă de suprafaţa terestră şi una emisă de atmosferă:

(4.15)unde:

ε0 este emisivitatea suprafeţei terestre (se consideră 0,9);εa – emisivitatea atmosferei estimată cu ecuaţia lui Brunt, în funcţie de umiditatea

aerului.

În perioade şi zone noroase, valorile celor două emisivităţi sunt aproape egale şi, deci, fluxul radiaţiei termice nete ,Ln, poate fi neglijat.

Fluxul radiaţiei de undă lungă (Ln) însumat cu fluxul radiativ caloric (Hr) dau radiaţia climatică netă (Lnc)

(4.16)

în care: (T0-Ta) este diferenţa între temperatura suprafeţei terestre şi temperatura aerului, măsurată de către satelit în timpul amiezii.

Hr este considerat ca o componentă a fluxului de căldură sensibilă, scris sub forma:

(4.17)unde:

Hc – fluxul de căldură sensibilă convectivă;C – coeficientul schimbului convectiv de căldură, care este funcţie de rugozitatea

suprafeţei terestre (pentru terenuri fără vegetaţie şi zone deşertice, pentru care LE=0, se consideră C=1; pentru suprafeţe acoperite cu vegetaţie, valoarea C creşte linear cu creşterea vegetaţiei, până la maxim C=2,4).

Media zilnică a fluxului de căldură sensibilă se obţine considerând raportul constant între acest flux şi evapotranspiraţia potenţială (raportul Bowen).

Evapotranspiraţia actuală zilnică este determinată din bilanţul energetic:

(4.18)

Calculându-se zilnic se neglijează fluxul de căldură al solului.

Page 59: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 59Dacă pixelii imaginii sunt „înnouraţi”, fluxul de căldură sensibilă nu se poate

determina. În acest caz, se estimează radiaţia netă în condiţii de nori, după metoda arătată anterior, iar apoi se poate determina LE folosind modul de partiţie a energiei stabilită în ultima zi fără nori.

Detectarea precipitaţiilor foloseşte o tehnică bazată pe categorizarea norilor după intervale de înălţime, folosind imagini satelitare orare, şi limitele de temperatură, după care, pentru fiecare interval se determină durata menţinerii norilor (Dnor) în ore pe perioade de 10 zile. Folosind şi înregistrările asupra precipitaţiilor de la staţiile meteo din sistemul WMO-GTS, pentru fiecare din acestea se poate stabili o ecuaţie de regresie:

(4.19)unde: aij este coeficientul de regresie pentru durata de menţinere a norilor la înălţimea i şi staţia meteo j; dj – „restul” la staţia meteo j.

Regresiile stabilite se vor baza atât pe observaţiile pluviometrice ale staţiei curente, j, cât şi observaţiile provenite de la staţii meteo apropiate de aceasta. Coeficienţii de regresie şi „resturile” pentru fiecare pixel sunt stabiliţi prin interpolare între staţiile meteorologice din apropiere, funcţie de care se determină cantitatea de precipitaţii corespunzătoare fiecărui pixel..

Monitoringul deşertificării se efectuează pe baza celor 2 indici arătaţi anterior: indicele climatic de umiditate (CMI) (relaţia 2.82) şi indicele umidităţii solului (SMI) (relaţia 2.83).

4.3. Sisteme de avertizarea privind secetele

4.3.1. Folosind SPI

Etapa preliminară presupune stabilirea unor indici şi a unor valori prag de intrare în fiecare fază de intensitate a secetei şi validarea sau verificarea sensibilităţii acestor indici. Desigur că aceşti indici vor fi verificaţi şi eventual modificaţi în funcţie de rezultatele care se obţin în acţiunile concrete de avertizare, cu alte cuvinte, ei pot fi validaţi în urma comparării manifestărilor secetei pe un şir de ani cu valorile indicilor calculate pentru aceleaşi perioade de timp.

În cazul folosirii SPI pentru avertizări privind manifestarea secetelor, pot apărea mai multe aspecte:

1. stabilirea perioadei de calcul (ştiindu-se că indicele poate fi calculat pe 1, 2, 3, 6 sau12 luni) se va diferenţia în raport cu folosinţa sau sectorul de utilizare a apei: alimentarea cu apă potabilă, cu apă industrială, irigaţii, piscicultură, combaterea incendiilor etc.;

Page 60: Managementul Dezastrelor - Secete

60 TITLU CAPITOL2. stabilirea unei durate sau perioade minime, în care valoarea indicelui

să se menţină peste pragul corespunzător intrării în stadiul de secetă respectiv, pentru ca fenomenul să existe într-adevăr la nivelul exprimat de valoarea SPI;

3. stabilirea unei perioade maxime, în cadrul unei caracterizări pluviometrice, în care valoarea indicelui SPI arată trecerea la un alt stadiu de intensitate a secetei;

4. calibrarea SPI, adică precizarea pragurilor critice de intensitate a secetei, pe baza impacturilor constatate; acţiunea necesitând date pe o perioadă de mai mulţi ani.

Experinţa utilizării indicelui SPI în unele ţări, ne oferă câteva informaţii în acest sens. În Hawai, pentru avertizare şi declanşarea actiunii de combatere a secetelor au fost propuse (cu titlu preliminar, urmând să fie corectate sau precizate mai bine, în următorii ani) descriptori ai stadiilor de secetă, diferenţiaţi pe folosinţe. Aceştia se referă la valoarea SPI şi durata de calcul a indicelui precum şi la alţi indici ca: nivelurile apei în lacurile de acumulare, debitele râurilor, nivelurile freatice, pierderile de producţie agricolă sau de furaje, rata producerii incendiilor în păduri ş.a. De asemenea, în acţiunile de combatere a secetei sunt considerate trei stadii de evoluţie a acestora, iar caracterizarea stadiilor de sceetă este diferenţiată pe folosinţe.

Pentru sectorul alimentări cu apă, avertizarea este efectuată de comitetul de secetă, care cuprinde reprezentaţi ai agenţiilor de distribuţie a apei potabile, reprezentanţi ai ministerelor şi departamentelor de resort, şi este folosită caracterizarea prezentată în tab.4.1, pe baza valorii SPI12 din bazinul hidrografic şi regiunile de consum ale apei. Pentru o caracterizare mai sigură, indicele SPI este asociat cu condiţiile apelor freatice care constituie sursa multor sisteme de alimentare cu apă (niveluri freatice existente, concentraţiile de cloruri în apele freatice), debitele surselor de suprafaţă, pragurile de atenţie stabilite pentru sistemele municipale de alimentare cu apă şi nivelurile apei în lacurile de acumulare.

Tab.4.1.Caracterizarea stadiilor de secetă pentru alimentări cu apă

Stadiul secetei Caracteristici generaleSituaţie normală 1. SPI 12 între 0,99 şi –0,99

2. niveluri freatice normaleSecetă stadiul 1 1. SPI12 între –1,0 şi –1,49 pentru două luni consecutive

2. stare „de atenţie” în legătură cu nivelurile şi/sau calitatea apelor freatice

Secetă stadiul 2 1. SPI12 între –1,5 şi –1,99 pentru două luni consecutive2. stare „de alertă” privind condiţiile apelor freatice

Secetă stadiul 3 1. SPI12 sub –2,0 pentru două luni consecutive2. stare „critică” privind condiţiile apelor freatice

Pentru avertizări privind secetele în sectorul agriculturii (tab.4.2.) se foloseşte indicele SPI3, precum şi indicatori ca: nivelurile apelor de suprafaţă (în râuri, canale,

Page 61: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 61lacuri de acumulare), umiditatea solului, cerinţele (normele) de irigaţii, date statistice privind pagubele în sectorul vegetal şi zootehnic, până în faza respectivă.

Tab.4.2.Caracterizarea stadiilor de secetă pentru sectorul agriculturii

Stadiul secetei Caracteristici generaleSituaţie normală 1. SPI3 între 0,99 şi –0,99

2. debite normale ale surselor de suprafaţă3. volumul de apă în lacurile de acumulare este peste 75% din capacitate (volumul util)

Secetă stadiul 1 1. SPI3 între –1,0 şi –1,49 pentru două luni consecutive2. volumul scurgerii în sursele de suprafaţa în ultimele 30 zile este mai mic decât volumul corespunzător unei perioade de repetare de 10 ani, dar mai mare decât cel corespunzător unei perioade de repetare de 20 de ani3. volumul de apă acumulat în lacuri este sub 75% din capacitate

Secetă stadiul 2 1. SPI3 între –1,5 şi –1,99 pentru două luni consecutive2. volumul scurgerii în sursele de suprafaţa în ultimele 30 zile este mai mic decât volumul corespunzător unei perioade de repetare de 20 ani, dar mai mare decât cel corespunzător unei perioade de repetare de 50 de ani3. volumul de apă acumulat în lacuri este sub 50% din capacitate

Secetă stadiul 3 1. SPI3 sub –2,0 pentru două luni consecutive2. volumul scurgerii în sursele de suprafaţa în ultimele 30 zile este mai mic sau egal decât volumul corespunzător unei perioade de repetare de 50 ani3. volumul de apă acumulat în lacuri este sub 25% din capacitate

Pentru avertizări de secetă specifice sectoarelor protecţia mediului, sănătate publică şi siguranţă civilă se foloseşte o caracterizare prezentată în tab.4.3.

Tab.4.3.Caracterizarea stadiilor de secetă pentru sectoarele protecţia mediului, sănătate publică

şi siguranţă civilăStadiul secetei Caracteristici generale

Situaţie normală 1. SPI3 între 0,99 şi –0,992. debite normale ale surselor de suprafaţă

Secetă stadiul 1 1. SPI3 între –1,0 şi –1,49 pentru două luni consecutive2. rata incendiilor în păduri este la nivelul 1 (conform unei ierarhii rezultate din observaţiile anterioare locale)

Secetă stadiul 2 1. SPI3 între –1,5 şi –1,99 pentru două luni consecutive

Page 62: Managementul Dezastrelor - Secete

62 TITLU CAPITOL2. rata incendiilor în păduri este la nivelul 2

Secetă stadiul 3 1. SPI3 sub –2,0 pentru două luni consecutive2. rata incendiilor este la nivelul 3

4.3.2. Sistemul de monitorizare folosit în SUA (propus de NDMC-Universitatea din Nebraska)

Obiectivul principal pentru care a fost creat este acela de a oferi posibilitatea recunoaşterii momentului de începere a secetei, înainte ca aceasta să cuprindă întreaga regiune, deci să constiuie o metodă prin care să se acţioneze într-o manieră preponderent proactivă, şi mai puţin în manieră reactivă (cum s-a intervenit, de obicei, în trecut).

Interesul pentru monitorizarea secetelor în SUA a crescut mult în timpul secetei din 1995-1996 care a afectat sudul şi sud-vestul ţării (şi când începuse deja să se realizeze unele capacităţi instituţionale privind secetele). A apărut necesară stabilirea unui sistem de monitoring capabil să integreze eforturile tuturor organismelor oficiale, persoanelor fizice şi private, ca şi a sectoarelor care sunt interesate de secetă. Printre obiectivele iniţiale care jalonează concepţia sistemului se regăsesc:

- să existe posibilitatea de a stabili în timp real severitatea seceti, extinderea ei spaţială, intensitatea, durata şi impactul asupra oamenilor şi mediului;

- să asigure colectarea informaţiilor privind secetele din cât mai multe surse iar, în urma prelucrării lor, să rezulte particularităţile regionale ale secetelor şi frecvenţa secetelor de diferite categorii;

- să fie centralizate informaţiile privind monitorizarea secetei care, până atunci, erau dispersate la diferite entităţi federale, statale sau regionale.

În anul 1999, în urma încheierii unui acord de colaborare între NDMC (National Monitoring Drought Center), USDA (United States Departament of Agriculture) şi NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration) şi RCC (centre meteorologice regionale) a început realizarea monitorului pentru secetă, care, în scurt timp, a devenit un produs permanent, elaborat săptămânal şi care poate fi accesat gratuit pe o pagină web (www.drought.unl.edu/dm/monitor.html).

Monitorul pentru secetă (fig.4.5.) constă dintr-o hartă color în care sunt arătate zonele de pe teritoriul SUA care suferă de diferite grade de secetă, însoţită de un text care prezintă impacturile curente ale secetei, zonele ameninţate în viitor şi perspective de ameliorare a situaţiei. Acest monitor este o sinteză a mai multor indici ştiinţifici de secetă care oferă o caracterizare complexă a secetei, şi anume: situaţia rezervelor de apă din sol, seceta agricolă (Indicele de secetă Palmer, PDSI, indicele de umiditate CMI, modelul umidităţii solului, indicele de sănătate al vegetaţiei etc.), situaţia hidrologică

Page 63: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 63(caracterizată prin debitul zilnic al râurilor) şi seceta meteorologică (caracterizată prin procentul precipitaţiilor efective raportate la valoarea normală).

Fig.4.5. Monitorizarea secetei în SUA

Sistemul de monitoring propus pentru clasificarea seveităţii secetei foloseşte 5 categorii de secetă şi 6 indicatori de secetă, pentru fiecare din aceştia pragurile de intrare în fiecare treaptă de severitate a secetei fiind arătate în tab.4.4.

Din informaţiile prezentate pe hartă se identifică zonele unde seceta se intensifică, unde ea continuă şi cele unde ea încetează. Pe hartă sunt arătate şi sectoarele care suferă efectele secetei: A (agricultura, respectiv culturile agricole, zootehnia şi păşunile), W (sistemele de alimentare cu apă, impactul asupra acetora fiind stabilit în raport cu gradul de afectare de secetă a debitelor râurilor, cu înălţimea stratului de zăpadă, cu adâncimea apelor freatice şi cu situaţia rezervelor de apă din lacurile de acumulare) şi F (notaţie folosită pentru zonele unde s-a observat un risc ridicat de incendii în păduri).

În cadrul monitorului de secetă se efectuează şi prognoze pentru următoarele două săptămâni cu privire la posibilităţile de intensificare sau de încetinire a secetei. De asemenea, prognozele pot arăta şi tendinţa în următoarele luni.

Page 64: Managementul Dezastrelor - Secete

64 TITLU CAPITOL

Page 65: Managementul Dezastrelor - Secete

Tab.4.4.Clasificarea severităţii secetei

Categoria de

severitate

Caracterizare Impact Indici de secetăPDSI sau

CMIModelul umidităţii

solului(%)

Debitul zilnic al râurilor

(procente din debitul

normal)

Precipitaţii (procente

din normal)

Deficitul de umiditate în

stratul superior al solului

Indicele de sănătate a vegetaţiei, stabilit prin teledecţie satelitară

1 2 3 4 5 6 7 8 9

D0 Anormal de uscată

Uscăciune pe termen scurt, care întârzie

semănatul sau creşterea plantelor; risc de incendii

peste medie sau semne recente de secetă sau unele deficite de apă;

covor vegetal incomplet pe păşuni

(-0,6)÷(-0,9) 21÷30 21÷30 <50% în 30 zile

25÷50% 36÷45

D1 Secetă Unele pagube la culturi agricole şi păşuni; risc

mare de incendii; râurile, lacurile de acumulare sau puţurile şi forajele au apă puţină şi rezervele încep

să scadă şi restricţii voluntare de folosire a

apei în unele zone

(-2,0)÷(-2,9) 11÷20 11÷20 50÷60% în 2-3 luni

51÷65% 26÷35

D2 Secetă severă Pagube moderate pentru culturile agricole şi

păşuni; risc de incendii foarte mare; deficit de apă în râuri, lacuri sau

(-3,0)÷(-3,9) 6÷10 6÷10 40÷50% în 3-4 luni

66÷88% 16÷25

Page 66: Managementul Dezastrelor - Secete

66 TITLU CAPITOLpuţuri, foraje sau

restricţii de apă în multe zone

1 2 3 4 5 6 7 8 9

D3 Secetă extremă

Pagube mari la culturile agricole / păşuni, pericol

extrem de mare de incendii; volume reduse de apă în râuri, lacuri,

puţuri, foraje sau restricţii extinse ale consumurilor de apă

(-4,0)÷(-5,0) 2÷5 2÷5 30÷40% în 4-5 luni

89÷90% 6÷15

D4 Secetă excepţională

Pagube excepţional de mari şi extinse la

culturile agricole / păşuni; risc excepţional

de mare de incendii; reduceri drastice ale

disponibilităţilor de apă, creindu-se situaţii de

urgenţă

≤(-5,0) 0÷1 0÷1 ≤40% în 6 luni

> 90% 1÷5

Page 67: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 67

Page 68: Managementul Dezastrelor - Secete

Sistemul de indicatori de secetă folosiţi pentru caracterizarea şi pentru stabilirea categoriei de severitate a secetei încorporează, aşa cum se observă, ultimele tehnologii de teledecţie satelitară, comunicaţii prin satelit, Internet etc. pentru obţinerea datelor în timp real pe bază săptămânală, zilnică şi chiar orară şi este, desigur, în continuă perfecţionare.

4.4. Prognoza secetelor

Este o acţiune de mare interes, care dacă ar putea fi realizată cu un grad ridicat de încredere, ar permite o direcţionare şi planificare mult mai bună a măsurilor de atenuare a efectelor negative ale secetelor.

Întrucât la originea majorităţii secetelor stă reducerea precipitaţiilor pe perioade lungi de timp, prognozele se referă îndeosebi la acest factor şi, în acest caz, dată fiind durata fenomenului, de ordinul lunilor, este vorba de prognoze climatice.

Metodele moderne de prognoză se bazează pe analize ale dinamicii sistemului climatic global. Trebuie arătat că sunt efectuate multe studii în care se prelucrează şi valorifică un număr foarte mare de obersaţii la nivel planetar, iar rezultatele privind încrederea prognozelor climatice sunt promiţătoare. Predictibilitatea fenomenelor atmosferice este dependentă de scara la care se manifestă acestea, iar rezultatele teoretice arată că fenomenele caracterizate prin scări spaţiale mari, cum sunt secetele regionale au un interval mai mare de predicţie decât cele care au loc la scări mai mici. De asemenea, fenomenele cu frecvenţă mică, în care categorie intră şi secetele sunt mai predictibile decât fenomenele cu frecvenţă mare.

4.4.1. Surse de predictibilitate a climatului

Pot fi considerate că sunt: Oceanul Pacific, Oceanul Atlantic precum şi gheţarii, stratul de zăpadă şi umiditatea solului.

În Oceanul Pacific variabilitatea temperaturilor la suprafaţa apei (SST – Sea Surface Temperature) este dominată de oscilaţia sudică determinată de El Nino, cunoscută sub denumirea de ENSO. Fenomenul El Nino se manifestă prin inversarea curentului sud-ecuatorial şi este asociat cu variaţii în distribuţia presiunilor în zona de sud a oceanului. Perioada unui ciclu complet, cuprinzând atât El Nino, cât şi fenomenul opus, denumit La Nina, variază între 2÷7 ani. În mod normal, presiunea mai ridicată din partea estică a Pacificului în raport cu partea vestică este la originea alizeelor, care generează curentul cald sud-ecuatorial. Acest curent se deplasează de pe coasta vestică a Americii de Sud spre Indonezia. În această configuraţie, în Indonezia se semnalează precipitaţii mari, iar pe coastele peruviene şi nord-chiliene se manifestă secete. În perioadele de manifestare ale fenomenului El Nino, ecartul de presiune care există în mod normal în atmosferă între coasta Americii de Sud şi Australia se diminuează, ajungând până la inversare, ceea ce determină o inversiune a sensului vânturilor alizee şi

Page 69: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 69a curenţilor oceanici care produce precipitaţii mari, cu aspect torenţial, în Peru şi Chile şi secete în Indonezia.

Oscilaţia nord-atlantică (NAO) este determinată de diferenţele de presiune între zonele calde (zona Insulelor Azore) şi cele reci (zona Islandei), din zona nordică a Oceanului Atlantic.

NAO are două faze, fiecare determinând condiţii climatice distincte în Europa. În condiţii NAO pozitive, adică atunci când diferenţele de presiune între Insulele Azore şi Islanda sunt foarte mari, curenţii de aer cald care traversează Oceanul Atlantic în direcţia nord-est determină ierni blânde şi umede în nord-vestul Europei şi ierni uscate în regiunea mediteraniană. Condiţiile NAO negative, atunci când diferenţele de presiune între Insulele Azore şi Islanda sunt mici se manifestă prin ploi mai puţine şi mai sărace în perioada de iarnă în nord-vestul Europei. Curenţii aerieni au un traseu mai spre sud decât în cazul fazei pozitive a NAO şi de aceea aduc aer cald şi umed şi precipitaţii în zona Mediteraniană. În aceste condiţii în nord-vestul Europei pătrund curenţi de aer rece din nord şi est.

Fazele NAO se schimbă în ani sau zeci de ani, ceea ce sugerează că fenomenul este controlat atât de ocean cât şi de atmosferă. Fenomenul este însă sensibil chiar la variaţii mici ale temperaturilor globale, cele mai importante schimbări fiind în zona ecuatorială.

Anomaliile SST din Atlanticul de Nord au fost corelate cu anomaliile precipitaţiilor din Europa, evidenţiindu-se faptul că predicţiile privind climatul în perioada de vară (valabile pentru o mare parte din nord-vestul Europei) pot avea la bază anomaliile SST din perioada de iarnă (Colman ş.a, 1999). De asemenea, verile fierbinţi sunt în corelaţie cu deplasarea curenţilor de apă anormali de calzi în Atlanticul de nord dinspre coasta de est a SUA către nord-vestul Europei care se manifestă în lunile de primăvară.

Starea gheţarilor (Oceanul Îngheţat de nord şi de sud), şi a stratului de zăpadă poate juca un rol important în variabilitatea climatică. Au fost puse în evidenţă interacţiuni dinamice şi feed-back-uri între grosimea stratului de zăpadă şi anomaliile circulaţiei atmosferice la latitudini mijlocii şi mari în timpul iernilor. Efectul de răcire al stratului de zăpadă este asociat cu o intensificare şi extindere a acţiunii centrului Siberian de presiune. De asemenea, s-a stabilit că stratul de zăpadă căzut în perioada septembrie-noiembrie este un predictor potenţial al climatului pe perioada de iarnă în emisfera nordică.

Umiditatea solului poate să genereze un feed-back pozitiv care măreşte durata stării hidrologice. De exemplu, precipitaţiile căzute pe suprafeţe mari (la scara unei regiuni sau ţări) pot conduce la o evaporaţie mărită în perioada următoare, care la rândul ei, poate să provoace alte precipitaţii. De asemenea, feed-back-urile asociate cu procesele care au loc la suprafaţa terestră pot amplifica anomaliile precipitaţiilor, induse de anomaliile SST.

Page 70: Managementul Dezastrelor - Secete

70 TITLU CAPITOLImportanţa relativă a proceselor oceanice faţă de cele terestre, în general a

anomaliilor precipitaţiilor, este deocamdată greu de cuantificat. Studiile lui Koster ş.a (2000) sugerează că efectele terestre sunt cele mai puternice în zonele de tranziţie dintre mediile foarte uscate şi cele foarte umede şi că astfel de condiţii apar în perioadele de vară în zonele extratropicale.

4.4.2. Metode de prognoză a secetelor meteorologice.

În raport cu sursa de date, metodele pot fi dinamice sau statistice.Metodele dinamice constau în modelarea fenomenelor circulaţiei atmosferice

globale la scară mare, prin care se urmăreşte modul de variabilitate a climatului funcţie de care pot fi făcute prognoze ale precipitaţiilor.

Metodele statistice se bazează pe identificarea unor teleconectări decalate în timp între fenomenele care influenţează circulaţia atmosferică globală şi climatul unei regiuni şi stabilirea relaţiilor dintre ele.

Fiecare gen de metodă are avantaje şi dezavantaje (tab.4.5.)

Tab.4.5.Avantajele şi dezavantajele metodelor de prognoză a secetelor meteorologice

(Lloyd-Hughes, 2002)Metode statistice Metode dinamice

Avantaje Dezavantaje Avantaje DezavantajeFolosesc toate observaţiile meteorologice

De obicei, nu sunt modelate efectele neliniare

Precizia este în funcţie de complexitatea proceselor modelate

Rezoluţia spaţială

Stabilesc legătura între cauză şi efect

Nu sunt elucidate mecanismele fizice

Pot fi stabilite mecanismele fizice

Nu sunt dezvoltate în aceeaşi măsură ca metodele statistice

Prognoze bune până la circa 9 luni

Prognoze dificile în cazul schimbărilor de regim

Pot fi modelate schimbările de regim

Nu e clar dacă au capacităţi de prognoză mai bune decât metodele statistice

Prognozele folosind metodele dinamice folosesc fie modele ale circulaţiei atmosferice globale (AGCM) şi modele cuplate ale circulaţiei oceanice şi ale circulaţiei atmosferice globale (CGCM).

Metodele dinamice deşi oferă multe avantaje sunt complexe şi costisitoare şi de aceea sunt folosite mai mult metodele statistice care folosind relaţii predictor-predictand stabile au demonstrat că pot oferi rezultate utile. Lloyd-Hughes B. (2002) a studiat predictabilitatea secetelor în Europa cu durate de 3 şi 12 luni, folosind indicele SPI şi considerând înregistrările regionale existente din perioada 1900-1999. Face o zonare a secetelor în Europa identificând 6 regiuni, stabilind că variabilitatea secetei anuale (SPI12) este foarte asemănătoare cu variabilitatea la nivel sezonal (SPI3); de aici trage concluzia că seceta este controlată de procese similare pentru ambele perioade de timp. Din studiile efectuate, nu găseşte nici-o periodicitate a distribuţiei în timp a secetelor sezonale sau anuale. Studiază influenţa oceanelor, atmosferei şi proceselor din

Page 71: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 71apropierea scoarţei terestre asupra secetei în Europa, considerând ca factori de influenţă ENSO (pentru caracterizarea căruia consideră anomaliile medii ale SST în regiunea Nino3), NAO, oscilaţia quasi-bienală cu perioada de la 24 la 30 de luni (se referă la oscilaţia vânturilor zonale simetrice din partea inferioară a stratosferei a cărei efect este cunoscut că se propagă spre scoarţa terestră în timp de ordinul săptămânilor şi influenţează fenomenele din troposferă) şi modele de teleconectare constate pentru emisfera nordică. De asemenea, foloseşte datele existente asupra următorilor parametri SPI3, SPI12, SST, grosimea stratului de zăpadă, grosimea gheţarilor, conţinutul mediu de umiditate pe adâncimile 0-10 cm şi 10-200 cm. Corelaţiile stabilite pun în evidenţă că ENSO exercită o influenţă semnificativă asupra secetei în Europa, limitată pentru regiunea central-estică europeană, la SPI3 în primăvară, dar nu este o cauză primară a secetelor, ci mai mult un factor moderator. Dintre ceilalţi factori, numai SST are o influenţă semnificativă asupra secetei în Europa, cu maximul în luna mai; la originea acestei influenţe fiind anomaliile SST în zona tropicală a Oceanului Pacific. Influenţa NAO a fost pusă în evidenţă însă ea oferă un slab potenţial predictiv.

Page 72: Managementul Dezastrelor - Secete

72 TITLU CAPITOL

CAPITOLUL V PLANURI ŞI STRATEGII DE GESTIUNE A SECETELOR

Procesul de planificare a acţiunilor de combatere a secetelor a devenit o cale de acţiune folosită din ce în ce mai mult, în special în ţările dezvoltate economic.

Planurile de gestiune a secetelor cuprind ansamblul de acţiuni strategice şi tactice prin care se urmăreşte reducerea cât mai mult a efectelor negative ale secetelor.

În privinţa strategiilor de acţiune, acestea au evoluat mult, ca şi în cazul celorlalte dezastre, folosind principiile de management modern al riscului, comune oricărui hazard.

5.1. Principii de management al riscului

Hazardul reprezintă posibilitatea de apariţie într-o anumită perioadă a unui eveniment, fenomen natural sau antropogen, cu potenţial de a produce daune, respectiv pierderi de vieţi omeneşti, pierderi financiare şi impacturi negative asupra mediului şi condiţiilor sociale. Totodată, reprezintă o formă de ineracţiune între om şi natură în care sunt depăşite anumite praguri de adaptare ale societăţii.

Vulnerabilitatea este multitudinea de condiţii şi procese bazate pe factori fizici, sociali, tehnologici şi de management şi organizare care reflectă senzitivitatea faţă de un anumit hazard. Cu alte cuvinte, vulnerabilitatea indică nivelul pagubelor pe care le poate produce un anumit fenomen. Se poate exprima pe o scară de la 0 la 1 (0 pentru pagube zero şi 1 pentru pagube maxime – distrugere totală –). Unele condiţii, ca cele sociale, tehnologice, politice se schimbă în timp şi, odată cu ele, vulnerabilitatea unei zone poate creşte sau scădea.

Riscul exprimă probabilitatea de a se produce daune provocate de manifestarea unui hazard şi este produsul dintre mărimea hazardului şi vulnerabilitate.

Mărimea hazardului, considerată ca valoare medie pe un şir lung de ani, depinde de frecvenţa şi intensitatea producerii lui şi nu poate fi influenţat de om. Cel de-al doilea factor (vulnerabilitatea) poate fi redus prin măsuri de management. Ciclul de management al dezastrelor (categorie din care face parte şi seceta) are două bucle (managementul riscului şi managementul crizei), fiecare constând din mai multe activităţi (fig.5.1.)

Managementul riscului reprezintă o concepţie proactivă pentru a reduce daunele potenţiale ale unui dezastru, prin acţiuni întreprinse înainte de manifestarea acestuia şi presupune: identificarea riscului, evaluarea riscului şi controlul riscului.

Page 73: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 73Managementul crizei este o concepţie reactivă, urmărind controlul şi atenuarea

impacturilor negative ale unui hazard sau dezastru natural în timpul sau după manifestarea lui.

Fig.5.1. Schematizarea ciclului de management al dezastrelor

Referitor la procesul de management al riscului, activităţile implicate au diverse orientări şi metode de lucru.

Identificarea riscului se realizează prin analiza evenimentelor din

trecut şi a daunelor produse de acestea; presupune o

multitudine de tehnici de audit şi analize.

Evaluarea riscului se poate baza pe considerarea efectelor economice,

sociale şi asupra mediului. În această privinţă trebuie luată în

consideraţie stabilirea vulnerabilităţii şi a impactului potenţial

al tuturor componentelor sistemelor.

Controlul riscului se poate face prin strategii care se înscriu pe 4

direcţii:

Page 74: Managementul Dezastrelor - Secete

74 TITLU CAPITOL- Evitarea riscului. Presupune o decizie conştientă pentru a

evita complet un risc particular, prin întreruperea

operaţiilor care produc riscul, ceea ce presupune că

riscul a fost identificat şi evaluat în prealabil.

- Conservarea riscului. Presupune că riscul este reţinut într-o

regiune sau în zona unui anumit grup de utilizatori de

apă în care pierderile produse pot fi acoperite de

organizaţii sau de administraţia locală. Această

direcţie poate fi aplicată cu sau fără cunoaşterea în

prealabil a grupului afectat.

- Transferul riscului. Se referă la acoperirea legală a

costurilor anumitor pagube potenţiale către alte

organizaţii. Cea mai comună cale de efectuare a

acestui transfer este prin încheierea de asigurări.

- Reducerea riscului. Se bazează pe reducerea riscului în

cadrul unei regiuni sau zone sau sector de activitate

prin implementarea unui program de control a

pierderilor sau a acţiunilor efective de remediere.

5.2. Managementul resurselor de apă

5.2.1. Bilanţul hidrologic

Seceta hidrologică provoacă o dezechilibrare a bilanţului hidrologic pe o perioadă de timp, într-o anumită zonă, de obicei un bazin hidrografic.

Bilanţul hidrologic are expresia:

(5.1)

în care termenii au semnificaţiile următoare:Va – precipitaţiile căzute în zona considerată şi volumele de apă afluente din

exteriorul zonei (aduse prin râuri, scurgere subterană, canale de aducţiune şi de derivaţie etc.)

Vr – volumul de apă reciclată şi refolosită;

Page 75: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 75Vc – volumul total de apă captat sau prelevat, care poate fi separat în utilizare

consumptivă (în care apa este preluată din ciclul hidrologic şi este folosită în procese în care se consumă prin evaporaţie, transpiraţie, recombinare chimică etc.) şi utilizare neconsumptivă (în care apa prelevată este reciclată încât poate fi folosită de alţi consumatori situaţi în aval);

Vd – volumele de apă defluente din zona considerată (prin cursuri de apă, scurgere de suprafaţă, scurgere subterană, canale de derivaţie etc.);

Vpr – pierderile de apă prin evaporaţie din lacuri şi râuri şi pierderile prin transpiraţie produse de vegetaţia acvatice;

±ΔV – variaţia volumului de apă din lacurile de acumulare şi din straturile acvifere şi rezervoarele subterane în perioada de bilanţ.

Din această relaţie rezultă că expresia volumului total de apă captat din surse de suprafaţă şi subterane, are forma:

(5.2)

Se poate observa că volumul de apă care poate fi captat se reduce în perioadele de secetă pentru că scade termenul Va, chiar dacă ceilalţi termeni nu suferă modificări importante. De asemenea se observă că termenii din partea dreaptă a ecuaţiei sunt reglabili numai într-o anumită măsură, în special pe termen scurt. Termenul care este uzual reglat în situaţii de secetă este volumul de apă acumulat în lacuri. De asemenea, modificarea volumelor afluente, Va, şi defluente, Vd, este posibilă în măsura în care există dotări cu sisteme de transport ale apei (derivaţii, canale de aducţiune etc.), iar dacă există facilităţi de reciclare, acestea pot fi folosite în mod corespunzător pentru a mări volumul de apă readus în ciclul hidrologic.

Se poate face şi observaţia că o secetă meteorologică poate să nu impună neapărat reducerea captărilor şi consumurilor, dacă există posibilităţi de compensare. Pe perioade scurte, reducerea precipitaţiilor poate fi compensată printr-o creştere a gradului de utilizare a apei subterane, în special pentru satisfacerea cerinţelor de alimentare cu apă potabilă iar pe termen lung, reducerea precipitaţiilor poate fi compensată prin utilizarea volumelor de apă acumulate în lacuri şi rezervoare subterane (ceea ce impune o gestionare corespunzătoare a acestora), ca şi prin mărirea capacităţilor de reciclare a apei ş.a.

Exploatarea acumulărilor se va face în conformitate cu graficele dispecer care stabilesc regimurile şi măsurile de exploatare a apei în funcţie de volumul de apă disponibil în lacuri.

În concepţia modernă de gospodărire a apelor se pune accent atât pe măsurile structurale şi strategice care se referă la realizarea infrastructurilor pentru mărirea rezervelor de apă în lacuri de acumulare şi rezervoare subterane, înainte de declanşarea secetei, ca şi pe măsuri nestructurale cuprinzând acţiuni de îmbunătăţire a legislaţiei, o serie de măsuri instituţionale, ş.a.

Page 76: Managementul Dezastrelor - Secete

76 TITLU CAPITOL5.2.2. Măsuri strategice

Planificarea strategică a resurselor de apă în scopul combaterii secetelor cuprinde două categorii de acţiuni care sunt implementate în avans faţă de perioada de manifestare a secetei.

Acţiunile pe termen lung se referă la mărirea capacităţii lacurilor de acumulare, adoptarea unor tehnologii care asigură economisirea apei, reîncărcarea acviferelor subterane.

În funcţie de severitatea secetei, aceste acţiuni pot fi suplimentate şi cu acţiuni pe termen scurt, care sunt prevăzute în planul de contingenţă pentru secetă. O notă specifică acestora din urmă este că ele se implementează progresiv, în pas cu evoluţia secetei.

Un plan eficient de gospodărirea apelor pentru secetă trebuie să ofere o combinaţie optimă a celor două categorii de măsuri.

Acţiunile de combatere a secetelor (pe termen lung şi pe termen scurt) pot fi grupate în trei categorii:

a) măsuri vizând mărirea stocurilor de apă;b) măsuri vizând reducerea consumurilor (cererii) de apă;c) măsuri pentru minimizarea impactului secetei.

A doua categorie are în vedere creşterea eficienţei utilizării apei, iar primele două categorii, considerate împreună, urmăresc reducerea riscului scăderii grave a rezervelor de apă datorită secetei. A treia categorie de măsuri are ca scop minimizarea impactului economic, social şi asupra mediului. În practică, măsurile sunt interrelaţionate, iar în timp se pot suprapune, urmărindu-se atingerea scopurilor propuse.

Cele trei categorii de măsuri trebuie diferenţiate funcţie de sectorul de utilizare a resurselor de apă (alimentare cu apă potabilă, agricultură, industrie etc.).

Având în vedere aceste categoriile de măsuri arătate, acţiunile de combatere a secetei pot fi clasificate folosind o matrice tridimensională (Rossi, 2000). Pentru exemplificare prezentăm o astfel de clasificare (FAO, 2001; Dziegielewski, 2001) în tab.5.1.

Tab.5.1.Model de clasificare a măsurilor pentru combaterea secetelor, care privesc

gospodărirea apelor (Bazza, 2002)Categoria de

măsuri

Pe termen lung Sectoare

interesate

Pe termen scurt Sectoare

interesate

Gestiunea

aprovizionării

cu apă (a

surselor de apă)

- mărirea

volumelor de

apă acumulate în

lacuri

U,A,I,R - diluţia sau

amestecul apei de

bună calitate cu apă

de calitate inferioară

A,I,R

Page 77: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 77

- tratarea şi

refolosirea

apelor uzate

- transferul de

apă interbazinal

- precipitaţii

artificiale

- prospectarea şi

conservarea

unor noi resurse

(alimentare

stand-by)

- aducţiuni noi

- reîncărcarea

acviferelor

subterane

- monitoring şi

prognoze

- îmbunătăţirea

cadrului

legislativ şi

instituţional

A,I

U,A,I,R

U,A,I,R

U,A,I

U,A,I

U,A,I

U,A,I,R

U,A,I,R

- exploatarea surselor

de apă care au

costuri mari (ex:

pompări de apă din

puţuri de adâncime)

- introducerea în

exploatare a unor

acvifere care au fost

menţinute în rezervă

- alocarea apei de la

folosinţe

neconsumatoare (ex:

de la hidroenergetică

la agricultură)

- reducerea

pierderilor din

reţelele de transport

şi distribuţie a apei

- îmbunătăţirea

cadrului legislativ şi

instituţional

U,A,I

U,A,I

U,A,I

U,A,I

U,A,I,R

Gestiunea

consumului

(cererii) de apă

- adoptarea

irigaţiei

deficitare

-tehnici de

irigaţie cu norme

mici de udare

A

A

- restricţionarea

utilizări apei în

agricultură (rotaţia

culturilor, stresarea

anumitor culturi

rezistente la secetă)

A

Page 78: Managementul Dezastrelor - Secete

78 TITLU CAPITOL(localizată,

aspersiune)

- motivaţii

pentru a investi

în tehnologii de

economisire a

apei

- reciclarea apei

- reţele de

distribuţie a apei

potabile din

surse alternative

- inventarierea

puţurilor şi

forajelor aflate

în regim privat

de exploatare şi

negocierea

utilizării lor

publice

- stabilirea

vulnerabilităţii

la secetă şi

avertizarea

utilizatorilor de

apă

- elaborarea

procedurilor de

avertizare

- utilizarea

U,A,I

I

U

U

U,A,I

U,A,I,R

- restricţionarea

utilizatorilor

industriali

- modificarea

regulilor de

exploatare a lacurilor

de acumulare

- introducerea

măsurării apei

- modificarea

tarifelor pentru plata

apei

- raţionalizarea

consumurilor

- acţiuni de educaţie

în direcţia

economisirii apei

- permise pentru

exploatarea unor

resurse adiţionale

- perfecţionarea

cadrului legislativ şi

instituţional

I

U,A,I

U,A,I

U,A,I

U,A,I

U,A,I

U

UAIR

Page 79: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 79integrată a

resurselor de

suprafaţă cu cele

subterane

- perfecţionarea

cadrului

legislativ şi

instituţional

A,I

U,A,I,R

Minimizarea

impactului

secetei

- realizarea unui

sistem de

avertizare

timpurie privind

seceta

- realocarea

resurselor de apă

pe baza

cerinţelor de

calitate ale apei

- utilizarea de

culturi rezistente

la secetă

- elaborarea

planului de

contingenţă

pentru secetă

- combaterea

efectelor

economice şi

sociale negative

prin asigurări,

U,A,I

U,A,I

A

U,A,I,R

U,A,I

- realocarea

temporară a

resurselor de apă (pe

baza unor priorităţi

prestabilite în

privinţa utilizării

rezervelor de apă)

- restricţii de

utilizare

- aprovizionări de

urgenţă

- ajutoare publice

pentru compensarea

reducerii profiturilor

din cauza secetei

- reducerea taxelor

sau prelungirea

termenului de plată a

taxelor

- programe de

reabilitare

- rezolvarea

U,A,I

U,A,I

U

U,A,I

U,A,I

U,A,I

Page 80: Managementul Dezastrelor - Secete

80 TITLU CAPITOLtarifarea apei şi

măsuri

economice

- activităţi

educative pe

linia pregătirii

pentru secetă

U,A,I

conflictelor între

sectoare şi utilizatori

- amânarea plăţii

creditelor

U,A,I,R

U,A,I

Prescurtări: U – alimentare cu apă potabilă; A – agricultură (irigaţii), I- alimentare cu apă a industriei; R – recreere

5.2.3. Măsuri tactice şi de urgenţă

Măsurile tactice se aplică înainte sau în timpul secetei, pentru a răspunde deficitelor de apă pe termen scurt.

Măsurile de urgenţă sunt implementate ca răspuns ad-hoc la situaţii critice care au apărut şi nu au fost prevăzute în planurile de secetă.

Legea Apelor (Legea 107/1996) stipulează la art.10 priorităţile în satisfacerea cu apă care se aplică inclusiv în perioade de secetă. Satisfacerea cerinţelor de apă ale populaţiei are prioritate faţă de folosirea apei în alte scopuri (alimentare cu apă pentru animale, refacerea rezervei intangibile după incendii, debitele necesare menţinerii echilibrului ecologic al habitatului acvatic). Restrângerea utilizării apei potabile pentru populaţie în folosul altor activităţi este interzisă. De interes este şi prevederea ca Ministerul de resort, precum şi Regia Autonomă Apele Române sunt abilitate să ia măsuri de limitare sau de suspendare provizorie a folosirii apei, pentru a face faţă unui pericol sau consecinţelor unor accidente, secetei, inundaţiilor sau unui risc de lipsă de apă datorită supraexploatării resursei.

În art.14 se arată că, dacă, din cauza secetei sau a altor calamităţi naturale, debitele de apă nu pot fi asigurate tuturor utilizatorilor autorizaţi, se aplică restricţii temporare de folosire a resurselor de apă. Restricţiile se stabilesc prin planuri de restricţii şi folosire a apei în perioadele deficitare, elaborate de Regia Autonomă „Apele Române” după consultarea utilizatorilor autorizaţi, cu avizul Ministerului de resort şi cu aprobarea comitetului de bazin. Planurile de restricţii şi folosirea apei în perioadele deficitare, se aduc din timp la cunoştinţa publicului.

Metodologia privind elaborarea planurilor de restricţii şi procedura de informare a publicului se stabilesc de ministerul de resort şi va ţine seama de priorităţile prevăzute la art.10 şi de importanţa socială şi economică a utilizatorilor autorizaţi.

În acelaşi articol de lege, se arată că măsurile stabilite de Regia Autonomă „Apele Române” în aplicarea planurilor de restricţii sunt obligatorii pentru toţi

Page 81: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 81utilizatorii de apă şi că aceste măsuri se asimilează cu situaţia de forţă majoră în realizarea contractelor de livrare a apei.

Planurile de restricţii şi folosirea apei în perioade deficitare se întocmesc conform metodologiei aprobate prin ordinul nr.276/1997 al Ministerului apelor, pădurilor şi protecţiei mediului. Documentaţia necesară are ca obiect stabilirea restricţiilor temporare în folosirea apelor în situaţii când, din cauze obiective, debitele de apă autorizate nu pot fi asigurate tuturor folosinţelor. În art.3 se arată că planificarea folosirii resurselor de apă în perioade de secetă va avea la bază: documentaţia privind semnalarea situaţiilor de restricţii şi planul de restricţii propriu-zis.

Documentaţia privind semnalarea situaţiilor de restricţii cuprinde sistemul de analiză / urmărire pentru sesizarea din timp a situaţiilor de restricţii pe baza informaţiilor privind resursele de apă (parametrii cantitativi şi de calitate) şi cerinţele de apă.

Planul de restricţii propriu-zis cuprinde pentru diferite faze de restricţii: folosinţele restructurate şi gradul de afectare al alimentării cu apă cu motivări corespunzătoare, atribuţiile unităţilor de gospodărire a apelor, măsuri utilizate, mod de colaborare, evidenţe necesare în timpul perioadei de restricţii, modul de consemnare a încheierii acestei perioade.

În funcţie de situaţie, documentaţiile se elaborează pentru bazine şi subbazine hidrografice în regim neamenajat al debitelor sau cu un grad redus de amenajare, în care caz se ţine seama şi de reglementările privind exploatarea amenajărilor iar pentru bazinele cu un grad avansat de amenajare, se elaborează „sistemul de analiză pentru caracterizarea în activitatea operativă a condiţiilor de satisfacere a cerinţelor de apă”.

Planurile de restricţii se elaborează de filialele Regiei şi se actualizează sau modifică anual în perioada 1-30 aprilie, în funcţie de condiţiile hidrologice şi de cerinţele de apă din bazinul hidrografic respectiv. După avizare, se aduce la cunoştinţa utilizatorilor de apă posibil a fi afectaţi de perioada secetoasă ca şi a publicului din bazinul hidrografic respectiv.

Documentaţia privind sistemul de analiză pentru semnalarea situaţiilor de restricţii în satisfacerea cerinţelor de apă ale folosinţelor cuprinde un memoriu şi anexe. Memoriul va cuprinde următoarele părţi:

1. caracterizarea generală a sistemului de analiză pentru semnalizarea situaţiilor de restricţii. Tehnologia pentru determinarea situaţiilor caracteristice privind satisfacerea cerinţelor de apă comportă în principal: sistemul de secţiuni de control, sectoare de curs de apă şi zone, caracterizarea resurselor în secţiunile de control, parametrii statistici şi condiţiile de obţinere a informaţiilor respective, caracterizarea influenţei amenajărilor de gospodărire a apelor asupra debitelor de apă în secţiunile de control, caracterizarea cerinţelor de apă ale folosinţelor consumatoare şi a altor cerinţe pe sectoare sau zone (parametri statistici şi operativi), determinarea debitelor caracteristice a secţiunilor de control (debite minime necesare, debite de atenţie-avertizare) pe sectoare şi zone de curs aval de secţiuni, modul de analiză pentru determinarea situaţiilor caracteristice şi, după caz, regulile de exploatare şi regimul efectiv de funcţionare al amenajărilor de gospodărire a apelor;

Page 82: Managementul Dezastrelor - Secete

82 TITLU CAPITOL2. elementele de bază necesare determinării situaţiilor caracteristice de folosire

a apei, cuprinzând:a) ca rac te r i za rea resurse lo r : parametrii statistici şi posibilităţile de obţinere a informaţiilor operative (posturi hidrometrice permanente şi temporare, din care cele cu transmitere zilnică sistematică);b) luc ră r i de amena ja re pen t ru gospodăr i rea ape lo r (lacuri de acumulare şi derivaţii). Se dau elementele reprezentative (volumul total şi volumul util în cazul lacurilor, debitul instalat şi debitul reglementat sau regimul de variaţie lunară a debitelor în cazul derivaţiilor). Ca elemente de sprijin se consideră regulamentele de exploatare ale lacurilor de acumulare şi derivaţiilor (acestea cuprinzând fişe tehnice de descriere a lucrărilor, regulile de exploatare ş.a.);c) fo los in ţe le de apă consumatoare ş i a l t e ce r in ţe de apă ş i e l emente le r eprezen ta t ive a le aces to ra (condiţii generale privind cerinţele cantitative şi de calitate a apei). La fiecare folosinţă, pe sectoare de curs se înscriu debitele caracteristice (instalat, captat, minim necesar şi restituit), iar pentru irigaţii şi amenajări piscicole se prezintă şi suprafaţa amenajărilor. Pentru alte categorii de cerinţe, se prezintă debitul minim necesar pentru curgerea salubră, şi eventual, cel necesar pentru asigurarea funcţionării captărilor din freatic. De asemenea, se înscriu debitele de servitute pe cursurile de apă care întretaie sau formează frontiera de stat.d) sec ţ iun i de con t ro l , sec toa re ş i deb i t e l e ca rac te r i s t i ce (minim necesar cantitativ, debit necesar calitativ, debit de atenţie/avertizare). Criteriile de amplasare a secţiunilor de control sunt: amonte de captările pentru folosinţe importante, aval de confluenţe principale, aval de lucrări de regularizare a debitelor, la limita judeţelor administrative. Sectoarele de curs (delimitate de secţiuni) se grupează în zone de curs, care sunt formate din 2-3 sectoare, şi se delimitează pe râul principal şi/sau afluenţi.Debitul minim necesar pe sectoare ale cursului de apă (QN) este cel necesar pentru satisfacerea cerinţelor minime de apă pentru funcţionarea la întreaga capacitate a tuturor folosinţelor de pe sectorul aferent (din aval de secţiune) şi pentru asigurarea curgerii salubre. Calculul QN se face din aval spre amonte pentru fiecare sector, avându-se în vedere respectarea simultană de satisfacere a cerinţei secţiunii curente (Qn.pr) şi a cerinţei secţiunii anterioare, din aval (Qn.av); deci:

(5.3)

şi

Page 83: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 83

(5.4)

în care:Qn – debitul minim necesar pe secţiunea de control din cadrul sectorului de

curs;Qn.ant – debitul necesar pe cursul de apă în secţiunea de calcul anterioară,

imediat aval de secţiunea considerată;QP este debitul prelevat (minim necesar pentru captarea considerată);QS – debitul pentru curgerea salubră pe sectorul din aval de secţiunea de

control considerată;∑QP – suma debitelor captate între secţiunea curentă şi prima secţiune din

aval;∑Qr – suma debitelor restituite între secţiunea curentă şi prima secţiune din

aval;A – aportul de debit între captarea considerată şi prima captare înspre aval;

Debitul necesar în secţiunea curentă (Qn) considerată este valoarea cea mai mare între Qn.pr şi Qn.av.Debitul minim necesar pentru asigurarea condiţiilor de calitate (QNpca) are în vedere respectarea limitelor admisibile ale indicatorilor de calitate. Se determină astfel ca în raport cu mărimea şi compoziţia evacuărilor de la folosinţele din amonte şi de fenomenul de autoepurare, să se asigure, prin diluţie, nedepăşirea concentraţiei admise la folosinţele din aval.Alt debit caracteristic este debitul de atenţie/avertizare (Qat), a cărui mărime trebuie stabilită, de la caz la caz, funcţie de intensitatea scăderii (în timpul secetei) a debitelor râului în sectorul respectiv şi de mărimea debitelor cerute de folosinţe. Orientativ,

(5.5)

Modul de determinare şi instituire a situaţiilor caracteristice privind satisfacerea cerinţelor de apă este prezentat în schema din fig.5.2.În activitatea curentă se diferenţiază următoarele faze caracteristice în situaţiile de secetă: normale (regim liber de prelevare), de atenţionare/avertizare şi de restricţii. Prima fază corespunde situaţiilor când în toate secţiunile de control debitul sursei Q≥Qat, faza de atenţionare când în mai multe secţiuni Qat≥Q≥QN, iar faza de restricţii când în mai multe secţiuni Q<QN.

Page 84: Managementul Dezastrelor - Secete

84 TITLU CAPITOL

Fig.5.2. Schema de analiză pentru determinarea situaţiilor caracteristice de satisfacere a cerinţelor de apă

e) modul de ac ţ iune pen t ru fo los i rea ra ţ iona lă a r e surse lo r de apă . Încă din faza de atenţionare/avertizare se iau măsuri de pregătire şi se trece la aplicarea unor măsuri de raţionalizare a consumurilor, cu asigurarea cerinţelor la întreaga capacitate. Aceste măsuri se stabilesc de beneficiari împreună cu unităţile de gospodărire a apelor. Pentru situaţii premergătoare introducerii restricţiilor au în

Page 85: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 85vedere: eliminarea risipei şi limitarea pierderilor de apă, asigurarea calităţii corespunzătoare a apelor evacuate, punerea în funcţiune a instalaţiilor de alimentare de rezervă din sursa subterană sau din alte surse, intensificarea reutilizării şi folosirii tuturor posibilităţilor de compensare internă a cerinţelor de apă, organizarea eventualelor revizii şi reparaţii la instalaţiile de alimentare cu apă.Documentaţia mai cuprinde un capitol privind sistemele de evidenţă a informaţiilor de bază şi a măsurilor adoptate în condiţii de secetă şi modul de raportare privind aplicarea sistemului de semnalizare a situaţiilor de restricţii.

Planul de restricţii şi folosirea apei în perioade deficitare cuprinde în esenţă o caracterizare a condiţiilor de restricţionare în etape (trepte) ale alimentării cu apă a folosinţelor de diferite categorii, în situaţii de deficite de apă în sursă. De asemenea, cuprinde programele preliminare de restricţii la obiectivele economice şi sociale, elaborate de beneficiarii consumatori de apă, în care sunt fundamentate:

- debitele de funcţionare ale folosinţei pe trepte caracteristice de restricţionare (funcţie de natura sistemului de alimentare cu apă, de particularităţile procesului de producţie). De obicei se diferenţiază 2-4 trepte sau etape de restricţii;

- efectele fizice şi valorice ale restricţionării consumurilor de apă în fiecare etapă.

Criteriile pentru adoptarea celor mai potrivite decizii de restricţionare care să producă pagube cât mai mici folosinţelor afectate sunt:

reducerea în trepte a debitelor captate pentru irigaţii, ţinând seama de posibilităţile practice (reducerea la circa 60% a debitelor pentru culturile de câmp, ajungându-se până la satisfacerea cerinţelor de apă numai pentru culturile de legume);

reducerea temporară, cu până la 50%, a debitului minim pentru curgerea salubră;

diminuarea debitelor alocate amenajărilor piscicole; reducerea în trepte a debitelor pentru folosinţele industriale (după

epuizarea posibilităţilor de raţionalizare a apei, inclusiv efectuarea de revizii, reparaţii etc.), conform programelor preliminare de restricţii elaborate de beneficiari;

restricţionarea parţială sau totală a alimentării cu apă a unităţilor industriale cu pondere mai mare în procesul de poluare a apelor;

restricţionarea intermitentă a alimentării cu apă a centrelor populate, a unităţilor de deservire a populaţiei, precum şi a unităţilor zootehnice;

etapele de aplicare a restricţiilor se vor stabili în legătură cu debitele de calcul în secţiunile de control şi cu debitele alocate folosinţelor importante şi grupurilor de folosinţe, respectiv în legătură cu amploarea deficitelor de apă în sursă şi a celor de

Page 86: Managementul Dezastrelor - Secete

86 TITLU CAPITOLcalcul, ca şi în legătură cu asigurarea de calcul pentru satisfacerea diferitelor categorii de cerinţe de apă. Mărimea debitelor alocate se va determina astfel încât efectele deficitului de apă să fie minime.

5.2.4. Cerinţe privind planificarea utilizării resurselor de apă în vederea combaterii efectelor secetei

Aşa cum s-a arătat există o paletă largă de măsuri care se înscriu în sfera planificării resurselor de apă şi, ceea ce este important, este să se asigure o combinare corectă a acestora pentru a face faţă situaţiilor de secetă. Acest proces poate fi îmbunătăţit prin elaborarea şi comparaţia mai multor variante şi prin evaluarea dinamică a planurilor de măsuri elaborate anterior. Adeseori, avantajele planificării strategice, în raport cu măsurile de management în timpul crizei, nu sunt înţelese prea bine de factorii de decizie şi de specialişti.

Trebuie remarcat că în direcţia planificării strategice pentru secetă în unele ţări s-au făcut progrese importante. Astfel, în ţările cu experienţă în gestiunea secetelor, SUA, Australia etc. s-a trecut la elaborarea şi implementarea unor planuri bine concepute de combaterea secetelor folosind măsuri preponderent de tip reactiv, pe lângă acţiunile premergătoare declanşării secetelor. Acest tip de management s-a perfecţionat în ultimii ani şi pentru motivul că secetele au devenit mai frecvente iar planificările măsurilor de intervenţie s-a făcut într-un timp din ce în ce mai scurt (deci s-a învăţat acţionând).

În SUA, începând din anul 1997, 27 de state au întocmit planuri de contingenţă pentru secetă având componente strategice şi tactice (Wilhite, 2000). Acţiunile pentru combatere secetelor, separate pe faze de intensificare a secetei şi pe nivele de responsabilitate sunt prezentate în tab.5.2.

Tab.5.2.Matricea acţiunilor legate de combaterea secetei în SUA

Condiţiile şi faze

ale programului de

acţiune

Acţiuni la nivel

federal şi la nivel

de stat

Acţiuni revenind

unităţilor

prestatoare de

servicii publice de

alimentare cu apă

Acţiuni revenind

sectorului

industrial

Acţiuni revenind

sectorului

agriculturii şi

consumatorilor

privaţi de apă

Condiţii normale

Cantităţile de apă

sunt adecvate

pentru consumuri

normale iar

calitatea apei este

Programe pentru

monitoringul

precipitaţiilor,

debitelor râurilor,

nivelurilor şi

Elaborează planuri

de gestiune apelor

pentru situaţii de

urgenţă

Realizează

capacităţi

Elaborează

planuri de

gestiunea apei

pentru situaţii de

urgenţă

Realizează surse

Elaborarea

planurilor de

gestiune a apei în

situaţii de

urgenţă

Evaluarea

Page 87: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 87acceptabilă

Prelevări normale

din lacurile de

acumulare

Condiţii climatice

precipitaţii/hidrolo

gice normale

calitatea apelor

Studii hidrologice

Coordonarea

acţiunilor de

combatere a

secetelor

Acordă asistenţă

agenţiilor care

administrează

resurse de apă,

precum şi

autorităţilor locale

în elaborarea

planurilor de

gospodărire a

apelor pentru

situaţi de urgenţă

(secete)

Elaborează

programe de

educaţie publică

Planificare pentru

situaţii de urgenţă

la nivel federal şi

statal

adiţionale de

acumulare şi tratare

a apei; evaluează

sistemele de

distribuţie a apei şi

planifică măsuri de

reparaţii, renovări

sau înlocuiri,

modernizări

de apă

alternative

Măsuri de

conservare a apei

Dezvoltarea

capacităţilor de

reciclare

cerinţelor de apă

pentru irigaţii

Mărirea

capacităţii

lacurilor de

acumulare,

rezervoarelor de

apă. iazurilor şi

heleşteelor şi

realizarea unor

noi puţuri şi

foraje

Echiparea cu

dispozitive

pentru măsurarea

apei

Evaluări privind

consumurile în

agricultură, cu

scopul de a

stabili măsuri de

conservarea a

apei

Evaluări privind

sistemele de

alimentare cu

apă şi instalarea

unor dispozitive

pentru

economisirea

apei

Secetă în faza de

atenţie

Precipitaţii sunt

sub valorile

Autoritatea de

coordonare

acţiunilor contra

secetei iniţiază

Monitorizarea

surselor de apă şi a

consumului zilnic

şi prognoze asupra

Monitorizarea

surselor de apă şi

a consumurilor

zilnice de apă şi

Monitorizarea

surselor de apă şi

consumurilor

zilnice pentru

Page 88: Managementul Dezastrelor - Secete

88 TITLU CAPITOLnormale, iar

debitele râurilor şi

nivelurile apelor

subterane sunt în

scădere

Indicele Palmer,

indicele Frost şi

nivelurile apei în

lacurile de

acumulare,

cantităţile de apă

din precipitaţii

lichide şi solide,

volumul scurgerii

în râuri şi starea

apelor subterane

analizate în

ultimele 30, 60, 90

zile au valori

deficitare

întâlniri cu

agenţiile de

gospodărire a apei

Intensificarea

acţiunilor de

monitorizare

Sunt iniţiate

programe de

conştientizare prin

mass-media şi pe

alte căi

cererii de apă în

perioadele

următoare

Monitorizarea

conflictelor de

utilizare a apei şi a

problemelor

asociate

anticiparea

cererii de apă în

perioada

următoare

Monitorizarea

calităţii apei

diferite utilizări

şi anticiparea

cererii în

perioada

următoare

Faza de

conservare a apei

Situaţia cantităţilor

de apă şi/sau a

calităţii apei se

deteriorează sa

apar conflicte între

utilizatorii de apă

Agenţiile sau

serviciile de

distribuţie a apei

apelează la public

pentru conservarea

voluntară a apei

Întâlniri mai

frecvente ale

autorităţii

coordonatoare

pentru a urmări

evoluţia

consumurilor şi

calităţii apei şi a

propune noi acţiuni

Monitorizarea

sistemelor de

distribuţie a apei şi

utilizatorilor care

au avut probleme

Măsuri de

conservare prin

reducerea

consumurilor

pentru spaţii verzi

Acţiuni de educaţie

Modificarea

tarifelor pentru apă

Dacă acţiunile de

conservare nu dau

rezultate se trece la

aplicarea

restricţiilor

Se semnalează

Se extind

acţiunile de

reciclare a apei,

de acumulare

apei uzate,

modificarea

programului de

producţie

Se semnalează

conflictele

privind sursele

de apă

Implementarea

măsurilor de

conservare a apei

pentru utilizări

agricole

Se semnalează

conflictele

privind sursele

de apă

Page 89: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 89Programe pentru

conştientizarea

publică

Monitoring atent

privind evoluţia

fenomenului,

folosind indicatorii

de secetă

Prognoze privind

precipitaţiile şi

monitorizarea

scurgerii râurilor şi

prognoze

în trecut

Monitorizarea

implementării

planurilor de secetă

Acordă asistenţă de

specialitate

Evidenţa

autorizaţiilor

pentru alimentare

cu apă şi evacuarea

apelor uzate

Informare publică

asupra condiţiilor

existente

Educaţie pentru

conservarea apei

conflictele privind

sursele de apă

Faza de restricţii

Afluenţă

insuficienţă pentru

a acoperi toate

cerinţele de apă

Începe

restricţionarea

volumelor de apă

Declin continuu a

cantităţilor

disponibile şi/sau a

calităţii apei

Utilizarea

indicatorilor de

secetă

meteorologică şi

hidrologică

Aceleaşi acţiuni ca

în faza anterioară;

statul

implementează

restricţiile pentru

care a fost

mandatat

Îndeplinirea

acţiunilor din

planul de

contingenţă pentru

secetă la nivel

statal

Coordonează

exploatare lacurilor

de acumulare

pentru faza

corespunzătoare de

secetă

Implementarea

fazei de „restricţii”

care poate include

reducerea utilizări

ale apei pentru

spaţii verzi, tarifare

progresivă pe

tranşe de consum

ş.a.

Se semnalează

conflictele privind

sursele de apă

Schimbări în

programul de

producţie

Reduceri de

producţie şi alte

măsuri, conform

planului de

management

pentru situaţii de

urgenţă

Se semnalează

conflictele

privind sursele

de apă

Aceleaşi măsuri

ca şi în faza

anterioară

Se aplică

restricţii privind

alocaţiile de apă

pentru irigaţii,

hotărâte de

agenţiile de

gospodărire a

apei

Page 90: Managementul Dezastrelor - Secete

90 TITLU CAPITOLFaza de urgenţă

Probleme severe

privind

aprovizionarea cu

apă şi/sau calitatea

apei

Utilizările

prioritare nu mai

sunt satisfăcute

Monitorizarea mai

atentă a

indicatorilor de

secetă şi prognoze

asupra evoluţiei

situaţiei

meteorologice şi

hidrologice

Guvernatorul

intervine în situaţii

critice, declarând-o

prioritară (de

urgenţă)

Se implementează

planul privind

operaţiile de

urgenţă

Agenţiile statale

mediază conflictele

privind utilizarea

apei

Implementează

utilizarea de

urgenţă a apei din

lacurile de

acumulare

Furnizează apă

îmbuteliată pentru

menţinerea

condiţiilor sanitare

ale populaţiei

Se asigură

prioritate spitalelor,

combaterea

incendiilor etc.

Se conformează

declaraţiilor de

urgenţă ale

guvernatorului

Se coordonează

acţiunile de

urgenţă cu

autoritatea locală

Se cere asistenţa

autorităţii locale

pentru obţinerea

apei necesare în

scop potabil şi

pentru zootehnie

5.3. Metodologia întocmirii planurilor de gestiune a secetelor

Întocmirea planurilor de gestiune a secetelor este o operaţie complexă, în care succesul acţiunilor depinde în mare măsură de comunicarea între grupurile de specialişti care participă la întocmirea lui. În realizarea acestor planuri sunt implicaţi trei grupări de specialişti:

- primul grup îl formează climatologii care monitorizează cantităţile de precipitaţii căzute într-o perioadă de timp cât şi prognoza acestora (Comitetul de monitorizare);

- al doilea grup îl formează managerii unităţilor utilizatoare de resurse de apă care determină efectele impactului secetelor din punct de vedere al intereselor comunităţii (agricultură, recreaţie, alimentări cu apă industrială şi potabilă etc.);

- al treilea grup este reprezentat de factorii de decizie, care au autoritatea de a informa consumatorii de apă despre cantităţile de apă disponibile.

Comunicarea între aceste trei grupe de specialişti, cei ce monitorizează cantităţile de apă disponibile provenite din precipitaţii, cei ce determină efectele secetei

Page 91: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 91cât şi a celor ce iau decizii privind distribuţia volumelor de apă disponibilă pentru a atenua efectele secetelor, este miezul planului pentru secete.

Pentru întocmirea unui plan de gestiune a secetei, în SUA dr. Donald A. Wilhite (Wilhite ş.a. 2005) propune parcurgerea următorilor paşi:1. înfiinţarea comitetului de iniţiativă cu rol de a superviza elaborarea planului şi

apoi de a coordona soluţiile propuse de reprezentaţii administraţiei statale, de

consumatorii de apă şi de a aplica măsurile sau metodele optime pentru a atenua

efectele secetelor.

2. specificarea sau precizarea scopului şi obiectivelor planului de gestiune al

secetei.

3. identificarea tuturor consumatorilor de apă şi a disponibilităţii acestora de

participare la plan, anticiparea şi rezolvarea conflictelor dintre utilizatorii de apă.

Planificarea pentru secetă va fi dirijată obiectiv, iar comitetul de iniţiativă va fi

receptiv la cererea consumatorilor pentru a lărgi pe cât posibil numărul reprezentanţilor

acestora în întocmirea acestui plan.

4. identificarea riscului secetei pentru diferite grupuri de utilizatori şi a măsurilor

de reducere potenţială a acestuia.

5. stabilirea unor de comitete sau comisii pentru componentele principale ale

planului de secetă.

6. integrarea diferitelor instituţii care pot participa la întocmirea planului de secetă.

7. integrarea cercetărilor ştiinţifice şi a politicii. Cercetătorii trebuie să

fundamenteze care sunt limitele maxime pentru consumatorii de apă.

8. publicarea planului.

9. dezvoltarea de programe educaţionale pentru populaţie.

10. evaluarea şi revizuirea planului de secetă

Problemele tipice cu care se confruntă cei ce întocmesc acest plan constau în:o faptul că nu se pot organiza utilizatorii de apă;o uzual, acest plan nu se proiectează pentru secetele record, datorită rarităţii

acestora;o nu se va putea şti precis cine va suferi de impactul secetei;o nu se pot face diferenţe esenţiale între utilizatorii de apă.

Page 92: Managementul Dezastrelor - Secete

92 TITLU CAPITOLComitetul de iniţiativă, datorită caracterului interdisciplinar al fenomenului de

secetă şi a efectelor diferenţiate pentru fiecare sector de activitate, va include persoane din cadrul celor mai reprezentative agenţii din domeniile: meteorologie, agricultură, gospodărirea resurselor de apă şi altor resurse naturale, protecţia mediului, dezvoltare rurală etc.

Obiectivele planului de gestiune a secetei, elaborate în a doua etapă, sunt diferite de la un plan la altul, reflectând condiţiile geografice, de mediu, socioeconomice şi politice caracteristice fiecărei regiuni. Ele trebuie să aibă în vedere dezvoltarea sustenabilă a diverselor sectoare de activitate, minimizând efectele negative ale secetelor. Ca obiective generale ale unui plan de secetă se consideră:

- să asigure colectarea şi analiza sistematică, atât din punct de vedere cantitativ cât şi calitativ, a datelor necesare monitorizării secetelor;

- să stabilească atât criteriile de identificare a zonelor afectate de secetă, cât şi pragurile de declanşare a măsurilor de combatere a efectelor fenomenului;

- să asigure schimbul de informaţii între diverse organizaţii şi să stabilească responsabilităţile tuturor agenţiilor implicate;

- să stabilească măsuri de urgenţă cât şi pe termen lung pentru combaterea secetelor;

- să ofere înştiinţări precise şi la timp privind impactul secetelor asupra diferitelor sectoare de activitate;

- să asigure o informare în timp real a beneficiarilor privind condiţiile de secetă şi activităţile de răspuns;

- să stabilească o strategie echitabilă privind alocarea apei în condiţii de secetă- să stabilească un set de proceduri prin care planul poate fi revizuit în funcţie de

necesităţi

În cadrul pasului al treilea, pentru a reduce riscul apariţiei conflictelor între beneficiarii de apă este necesară integrarea reprezentanţilor acestora în Comitetul de iniţiativă sau colaborarea acestora la stabilirea unor proceduri ale planului de secetă.

În cadrul pasului 4, în scopul identificării şi reducerii riscului unei zone la secetă, o operaţiune importantă este inventarierea resurselor naturale şi umane, cât şi stabilirea constrângerilor financiare şi legale. Cea mai importantă resursă este, evident, apa avându-se în vedere atât localizarea acesteia cât şi parametrii cantitativi (debite, niveluri etc.) şi calitativi (SAR, CBO5 etc.). Resursele umane includ forţa de muncă existentă în zonă, posibilitatea de asistenţă tehnică etc.

Constrângerile financiare sunt legate de potenţialul economic al zonei pentru realizarea lucrărilor propuse prin planul de secetă şi compararea acestor investiţii cu pierderile înregistrate în urma impactului secetei.

Constrângerile legale privesc reglementările de gospodărire a apei în cazul perioadelor de secete cât şi drepturile utilizatorilor de apă.

De asemenea, o importanţă deosebită în acest stadiu o are analiza secetelor din trecut folosind metodele cu referinţă punctuală sau regională.

Page 93: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 93

Pasul 5 se referă la organizarea a trei comitete sau comisii principale: de avertizare, de stabilire a impactului şi de stabilire a măsurilor de răspuns.

Comisia de avertizare se ocupă de obiectivele unui sistem de avertizare şi problemele legate de avertizare pentru secetă, care au fost prezentate în cap.4.

Comisia care are în vedere stabilirea impactului secetelor trebuie să includă reprezentanţi din toate sectoarele afectate grav de secetă care să ia în considerare atât pierderile directe, cât şi cele indirecte.

Pot exista două modalităţi de stabilire a impactului. Prima metodă este de a analiza informaţiile colectate de la cei care au avut de

suferit. Această metodă este aplicabilă în situaţia când, în zona vizată, efectul negativ al secetelor se resimte numai asupra anumitor sectoare economice (ex: zonele agricole).

A doua modalitate este de a stabili câte un grup de experţi însărcinat cu anticiparea şi identificarea impactului secetei în fiecare sector economic. În acest fel, comisia de stabilire a impactului va avea sarcina de a coordona activitatea acestor grupuri.

Comisia de stabilire a acţiunilor de răspuns va lua act de informaţiile şi recomandările comitetului de stabilire a impactului, va evalua planurile şi programele existente de asistare a diferitelor sectoare economice în timpul secetei şi va propune măsurile necesare pentru limitarea efectelor negative.

Paşii 6, 7 se parcurg în acelaşi timp cu pasul 5, în scopul de a stabili instituţiile abilitate, fondurile necesare, stabilirea priorităţilor etc. Se analizează în acelaşi timp posibilităţile instituţiilor de a participa la planul de secetă cât şi lipsurile acestora.

Publicarea planului de secetă (pasul 8) este recomandat a se face înainte de de sezonul cel mai predispus la secete.

Programele educaţionale dezvoltate în pasul 9 al planului trebuie să se concentreze pe câteva puncte importante. În primul rând trebuie stabilit un nivel înalt de înţelegere a fenomenului de secetă, iar în al doilea rând, programul educaţional se va axa pe managementul resurselor de apă din timpul perioadelor secetoase pentru a conştientiza populaţia de necesitatea conservării resurselor de apă şi modalităţile prin care fiecare poate contribui la micşorarea impactului secetelor. Aceste programe trebuie să fie dezvoltate pe termen lung având ca ţintă toate grupele de vârstă şi sectoarele economice. Dacă aceste programe nu sunt susţinute, există riscul ca în perioadele ploioase, să scadă interesul privind acţiunile de conservare a resurselor de apă.

Pasul 10 în procesul de planificare se referă la evaluarea planului de secetă prin creierea unui set de proceduri specifice. Sunt necesare, de asemenea, şi evaluări periodice pentru îmbunătăţirea planului (mai ales după fiecare secetă).

Studiul de pregătire pentru secetă (DPS)

Page 94: Managementul Dezastrelor - Secete

94 TITLU CAPITOLMetoda DPS ( Drought Preparedness Study ) reprezintă o contribuţie a

serviciului naţional privind managementul secetei în SUA. A început cu o propunere, făcută în raportul asupra primului an al studiului privind secetele, pentru un model de testare a capacităţii de colaborare a factorilor interesaţi în acţiunile de combatere a secetelor.

Tot în acest cadru s-a propus, realizarea unui plan de secetă în 7 etape: 1. construirea unei echipe şi identificarea problemelor;2. fundamentarea obiectivelor şi măsurilor de evaluare;3. descrierea statutului acestui studiu;4. formularea alternativelor;5. evaluarea alternativelor;6. instituţionalizarea planului;7. punerea în aplicare a planului.

Primele 5 etape ale acestui plan se vor modifica în baza unui proces iterativ, pe măsură ce apar noi informaţii despre secetă.

Proiectul a fost realizat după ce agenţiile de distribuţie a apei, utilizatorii de apă şi experţii în gospodărirea apelor au analizat părţile bune şi insuficienţele sau greşelile planurilor de secetă existente şi reacţiile utilizatorilor de apă, a agenţiilor care exploatează lacurile de acumulare şi a celorlalţi factori interesaţi. Tot în această fază s-a propus realizarea Atlasului Naţional al Secetelor care reprezintă un instrument care ajută managerii resurselor de apă pentru a răspunde întrebărilor legate de zona probabilă de manifestare, durata şi severitatea secetelor de lungă durată. Atlasul include date statistice privind:

precipitaţiile (în procente din precipitaţiile normale) pentru diferitedurate (1, 2, 3, 6, 12, 24, 36 şi 60 luni) şi considerate de la diferite luni de start (din ianuarie până în decembrie pentru durate de 1, 2, 3 şi 6 luni) şi cu diverse frecvenţe (de la o dată la 5 ani la o dată la 50 de ani)

debitele râurilor în procente din scurgerea normală pentru diferite frecvenţe (la fel ca şi pentru precipitaţii) şi pentru durate până la 12 luni;

indicele Palmer (PDSI) ca indicator a severităţii secetelor (% de situaţii în care PDSI a fost sub –3, -4 şi –5).

Studiile statistice privind precipitaţiile şi debitele râurilor au fost efectuate cu metoda de analiză „l-moment” (l-moment analysis) elaborată la IBM de J.R.Hoking şi J.R.Wallis, adecvată şirurilor statistice cu un număr mic de termeni, specifice secetelor.

Metoda DPS de gospodărire a resurselor de apă în timpul secetei a fost testată în 4 bazine hidrografice şi în alte zone, în care, pe arii extinse, s-au simulat secete severe şi măsurile de atenuare cele mai eficiente. Ulterior a fost dezvoltată cu noi instrumente de studiu, cum sunt: modelul de testare al colaborării factorilor implicaţi (Shared Vision Model), exerciţii virtuale de secetă, managementul pentru conservarea apei, planificarea declanşării acţiunilor (Trigger Planning), interviuri cu factorii de decizie şi cercurile de influenţă.

Shared Vision Model a fost realizat, revăzut şi testat în colaborare cu toţi reprezentanţii utilizatorilor de apă şi are în vedere nu numai sistemul de gospodărire a

Page 95: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 95apei, ci şi efectele sistemului în plan social şi al protecţiei mediului. El nu preia locul altor modele existente, specializate, ci este un software de simulare grafică care face legătura între modelele specializate de management al resurselor de apă şi procesele de luare a deciziilor umane.

Modelele de simulare a sistemelor de gospodărire a apelor dispun de softuri care dau posibilitatea atât beneficiarilor, cât şi celor care iau decizii,să le utilizeze uşor, să le înţeleagă şi să aibă încredere în ele. Mai concret, aceste modele pot fi testate de cei interesaţi (pot fi eventual corectate), pot fi modificate uşor şi repede (încât pot fi folosite în negocierea deciziilor de exploatare), pot să simuleze diverse situaţii hidrologice şi modul în care sunt satisfăcute nevoile de apă ale utilizatorilor în fiecare situaţie.

Exerciţii de secetă virtuale (VDE). Reprezintă o simulare realistă a unei secete, care dă posibilitatea managerilor resurselor de apă şi reprezentanţilor utilizatorilor să înveţe şi să obţină experienţă în managementul secetelor, fără riscul asociat evenimentelor reale.

Aceste exerciţii pot fi folosite şi pentru a testa şi completa planurile de secetă, a antrena personal nou cu atribuţii legate de combaterea secetelor şi a aduce la zi aceste planuri în raport cu ultimele informaţii meteorologice, hidrologice, cu privire la extinderea consumurilor de apă etc.

Un exerciţiu de secetă virtual este compus din:- un asistent, care explică regulile VDE şi gospodăreşte timpul considerat pentru

negocieri;- participanţii, respectiv oamenii care în timpul unei secete ar reprezenta agenţiile de

gospodărire a apei şi grupurile de utilizatori;- un reprezentant din partea presei sau opiniei publice care exprimă necesităţile şi

influenţa mass-mediei;- seceta virtuală, respectiv date sintetizate pentru exerciţii, inclusiv prognoze,

volumele de apă iniţiale în acumulări, afluenţa şi cererea de apă etc.;- două versiuni ale modelului privind testarea modului de colaborare. Prima este

folosită de asistent pentru a stabili performanţa sistemului pe măsură ce se adoptă diverse decizii pentru managementul secetei, iar cea de a doua este folosită de participanţi pentru a estima impactul deciziilor alternative de management al secetelor.

Exerciţiile sunt beneficie şi pentru factorii de decizie şi pentru ceilalţi factori, pentru că se verifică eficenţa unor decizii asupra utilizării apei din lacuri, asupra mărimii debitelor minime şi asupra momentelor de iniţiere a eforturilor de conservarea apei.

Planificarea declanşării acţiunilor. Foloseşte metoda DPS şi modelul de testare a participării şi urmăreşte să realizeze legătura între planurile strategice şi cele tactice, prin utilizarea unui set de criterii de performanţă sau „ţinte” care permit să se stabilească natura şi momentul luării deciziilor care vor fi implementate în planurile strategice pentru secete.Desigur că această metodă de planificare are o mai mare flexibilitate decât planificarea tradiţională.

Acţiuni privind publicul şi factorii de decizie. Obiectivele de gospodărire a apelor sunt stabilite de public prin reprezentanţi aleşi oficial şi sunt transpuse în acţiuni

Page 96: Managementul Dezastrelor - Secete

96 TITLU CAPITOLconcrete de factorii de decizie din agenţiile de gospodărire a apelor. Deoarece secetele se repetă la intervale mari de timp, pot apărea rupturi între efectele practice ale acestor politici şi intenţia originală a legiuitorului şi a publicului. În particular, utilizatorii de apă pot să nu conştientizeze modul cum vor afecta hotărârile legislative asupra modului de folosire a apei.

Câteva „cercuri de influenţă” (fig.5.3.) sunt folosite pentru a menţine echilibrul ce priveşte eficacitatea şi reprezentativitatea participării factorilor participanţi la acţiunile de pregătire pentru secetă. Acolo unde organizaţiile existente sunt atât de restrictive pentru a se ocupa cu problemele gospodăririi apei la nivel holistic, „cercurile de influenţă” pot crea noi direcţii pentru ca oamenii să interacţioneze fără a desfiinţa vechile organizaţii sau responsabilităţi şi avantajele acestora.

Fig.5.3. Schema interacţiunii între „cercurile de influenţă” A – cercetători, constructori de modele; B – participanţi direcţi; C – agenţii de avertizare a publicului; D – factorii de decizie

Membrii colectivelor DPS pot aparţine la unul din cele cercurile de la A la C, fiecare din acestea având o largă reprezentare dar mai puţin personal implicat.

Cercul A se referă la experţii care efectuează studii şi analize de management.Cercul B include şi cercul A şi câte un reprezentant pentru fiecare utilizator

major (ex. utilizatorii industriali). Membrii echipelor din cercul B pot revedea şi revizui propunerile venite de la cercul A şi acţionează ca un punct de contact între studiul pentru secetă şi grupurile de interese ale utilizatorilor.

Cercul C este mai extins decât B, pentru că include reprezentanţi de la fiecare utilizator major, agenţie de gospodărire a apei şi fiecare grup de susţinere.

Factorii de decizie regionali (şefii agenţiilor şi persoanele oficiale alese) constituie cercul D. Ei sunt informaţi în timpul desfăşurării activităţilor studiului prin reprezentanţii lor în această acţiune.

Convorbiri cu factorii de decizie. Fără implicarea acestora (incluzând oamenii politici), recomandările managerilor agenţiilor de apă nu ar putea fi implementate.

B AC

D

directive informări

Page 97: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 97În cadrul studiu de pregătire pentru secetă (DPS) se propune aplicarea a două

tipuri de măsuri strategice şi tactice pentru reducerea efectelor secetelor, care sunt prezentate în tabelul 5.3.

Tabelul 5.3.Lista tipică a măsurilor strategice şi tactice

Strategice TacticeRezerve de apă alternativeNoi lacuri de acumulare V -Realocarea cererilor de apă V -Noi sisteme de interconectare V -Desalinizare, recircularea apei V VSchimbări operaţionaleUtilizarea managementului conjunctiv V VSchimbarea pe termen lung a destinaţiei lacurilor V -Marketingul apei V VSchimbări instituţionale V -Schimbări legislative V -Coordonare operaţională între sisteme V VModificarea cereriiUtilizarea restricţiilor voluntare şi impuse V VSchimbarea preţurilor apei V VÎnlocuirea conductelor uzate V -Schimbarea metodelor de irigaţie V -Noi tehnici de conservare a apei industriale V VActivităţii alternative pentru consumatorii de apă - VSchimbarea calităţii apei şi a mediuluiReducerea poluării în anii secetoşi - VMăsuri alternative în privinţa calitatăţii apei - V

5.4. Măsuri de reducere a consumurilor de apă

5.4.1. Măsuri pentru reducerea consumurilor de apă potabilă

Reabilitarea reţelelor de distribuţie urmăreşte îmbunătăţirea indicatorilor de calitate a serviciului de distribuţie a apei, precum şi reducerea pierderilor de apă din conducte. Această acţiune constă în înlocuirea reţelelor sau a unor zone pe care se semnalează multe avarii şi pierderi de apă. Pentru planificarea acestor lucrări este necesară o monitorizare a avariilor şi a pierderilor de apă. În cazul acestora din urmă, uneori, sunt încadrate aici şi alte volume de apă, ca: apa folosită pentru spălarea filtrelor, cea utilizată în unele clădiri publice necontorizate, apa folosită pentru incendii. Se înţelege că şi aceste consumuri trebuie să fie atent monitorizate şi diminuate prin modificări tehnologice şi acţiuni corespunzătoare.

Page 98: Managementul Dezastrelor - Secete

98 TITLU CAPITOLMăsuri „pasive” care pot fi adoptate atât în cazul clădirilor publice (şcoli,

spitale, etc.), în unităţi comerciale (restaurante, hoteluri, etc.) sau în clădiri individuale (locuinţe, case de vacanţă etc.). Printre aceste măsuri se înscriu: contorizarea consumurilor; dotarea instalaţiilor de apă cu reductoare de presiune sau cu limitatoare de debit în bucătării şi băi, ca şi cu robinete automate cu volum variabil de apă etc. Pentru aceste transformări sunt necesare investiţii mici, însă acestea conduc la importante reduceri ale consumurilor de apă ca şi de energie (dacă se referă la apa caldă).

Măsuri „active” referitoare la modificarea comportamentului oamenilor. Efectul lor este dificil de cuantificat, iar implementarea lor cere fonduri importante în materie de comunicare şi educaţie.

O altă grupă de măsuri vizează reducerea consumurilor de apă potabilă folosită pentru irigarea spaţiilor verzi şi chiar pentru spălarea străzilor şi incendii, prin realizarea unor surse şi reţele separate de alimentare pentru aceste scopuri. Este justificată acolo unde reducerea cheltuielilor de tratare prin renunţarea la tratarea avansată a apei folosită şi în alte scopuri decât cel potabil şi menajer, depăşeşte costurile necesare realizării şi exploatării de captări şi reţele noi pentru scopuri de gospodărie comunală.

5.4.2. Acţiuni şi metode pentru reducerea impactului secetelor în agricultura neirigată

Acestea se referă atât la valorificarea cât mai bună a apei din precipitaţii şi reducerea consumului de apă din sol.

Conservarea apei în sol se poate realiza prin măsuri care ţin de managementul culturilor agricole şi constau în:

- zonarea speciilor, soiurilor şi hibrizilor de plante în raport cu cerinţele de apă, cu reacţia faţă de factorii de mediu şi la condiţiile de secetă. În zonele secetoase trebuie sortimente de culturi corespunzătoare (genotipuri rezistente la secetă, cu peroiadă devegeaţie mai scurtă şi cu sistem radicular mai adânc);

- măsuri vizând micşorarea scurgerilor de suprafaţă (modelări şi terasări ale terenurilor în pantă, arături pe curba de nivel, culturi în fâşii, menţinerea unui covor vegetal dens şi permanent etc.);

- măsuri pentru prevenirea formării hardpanului şi compactării la suprafaţa solului;

- măsuri de reducere a evaporaţiei de la suprafaţa solului (mulcirea solului etc.);- reducerea pierderilor prin percolare prin mărirea capacităţii de reţinere a solului,

prevenirea formării crăpăturilor adânci;- măsuri de mărire a infiltraţiei apei în sol şi care să asigure dezvoltarea unui

sistem radicular puternic, capabil să exploateze mai bine rezervele de apă din sol pe o adâncime mai mare (afânare adâncă, metode adecvate de arătură);

Page 99: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 99- regim de fertilizare a culturilor în funcţie de condiţiile climatice, însuşirile

solului şi cerinţele plantelor. Fertilizarea cu îngrăţăminte organice şi unele măsuri de îmbunătăţiri funciare ajută la dezvoltarea unui sistem radicular puternic;

- rotaţia culturilor şi asolamente corespunzătoare condiţiilor de secetă.În condiţiile terenurilor din luncile râurilor, unde sunt reţele de desecare, se

impune o exploatare specifică a acestora în perioadele excedentare în apă (care se manifestă frecvent în perioada de primăvară), pentru că de aceasta depinde modul de gestiune a apei din sol în perioada de vară. Pentru a reduce riscul secetei pedologice din lunile de vară este nevoie ca o parte din volumul scurgerii să rămână în reţeaua de canale de desecare iar nivelurile freatice să nu fie coborâte excesiv. O astfel de modalitate de exploatare a reţelei de desecare poate da rezultate bune în condiţiile unor terenuri aproximativ plane, unde apa freatică are un grad de mineralizare scăzut, şi deci nu există riscul de salinizare a solului. În astfel de condiţii, dacă terenul este prevăzut şi cu o reţea de drenaj subteran, se poate realiza un sistem de subirigaţie care să fie folosit atât pentru evacuarea unei părţi din excesul de apă în perioada de primăvară cât şi pentru reţinerea şi valorificarea parţială a acestui exces în perioada deficitară în apă a verii, precum şi pentru a distribui apa de irigaţie adusă din surse apropiate (lacuri, iazuri, râuri, pâraie etc.).

5.4.3. Măsuri pentru reducerea impactului secetelor în zootehnie

Păşunile aflate într-o stare bună, cu covor vegetal adecvat (cu sortiment de plante cu adâncimi diferenţiate ale sistemului radicular pentru a folosi umiditatea de la diverse adâncimi), suferă mai puţin în urma secetelor.

Efectele secetei asupra păşunilor constau în:- reducerea umidităţii solului, ceea ce limitează dezvoltarea plantelor şi reduce

producţia de furaje;- după câţiva ani de secetă, păşunatul intensiv determină schimbarea compoziţiei

floristice în sensul că încep să predomine speciile puţin productive, cu înrădăcinare superficială;

- pe păşuni situate pe soluri cu textură grosieră (nisipoase sau scheletice) efectele secetei se resimt într-un timp mai scurt şi de aceea în timpul secetelor este necesară reducerea intensităţii păşunatului;

- gradul de impact al secetei depinde de intensitatea (numărul de animale şi durata păşunatului într-o parcelă), frecvenţa (numărul de păşunări în acelaşi loc într-un sezon) şi perioadele de păşunat. Pe păşunile suprapopulate cu animale producţia de furaje se reduce mai intens. De asemenea, dacă plantele suferă de defolieri frecvente prin păşunat, refacerea suprafeţei foliare este mai dificilă. În privinţa alegerii perioadelor de păşunat, tebuie luat în considerare faptul că multe ierburi perene sunt mai sensibile la păşunat până la începutul înspicării.

Page 100: Managementul Dezastrelor - Secete

100 TITLU CAPITOLEfectele secetei se reflectă şi în scăderea producţiei de furaje, ceea ce are efecte

nefavorabile asupra productivităţii animalelor, în reducerea profitului datorită consumului mărit de energie pentru furajare, datorită greutăţii mai reduse a animalelor şi creşterii numărului de femele sterpe şi cu întârziere în concepere, ca şi datorită problemelor de sănătate ale animalelor determinate de praf (pneumonii etc.).

Managementul fermelor zootehnice în perioadele de secetă are ca obiectiv minimizarea pagubelor şi asigurarea continuităţii activităţii. Folosirea intensă a păşunilor în timpul secetei poate reduce profitul în anii următori, de aceea se recomandă, ca în cazul păşunilor naturale să se adopte următoarele măsuri:

- să se prognozeze efectul secetei asupra producţiei de furaje; în perioade de secetă păşunarea prea devreme stresează plantele care vor rămâne cu rezerve energetice mai reduse în perioade următoare;

- să se reducă efectivele de animale în raport cu posibilităţile de furajare, vânzarea lor trebuind a se face la primele semne ale secetei, când preţurile de vânzare nu au început să scadă;

- să se lase nepăşunată câte o parcelă în fiecare an; aceasta va avea o producţie mai mare de furaje în anul următor;

- să se oprească sau să se întârzie păşunatul în parcelele intens păşunate în sezonul precedent şi să se păşuneze întâi acele parcele care au fost lăsate să se refacă în sezonul anterior;

- să se reducă numărul de animale şi păşunatul în zonele cu soluri sensibile la eroziune (pentru a proteja solul în eventualitatea unor ploi torenţiale);

- să se folosească metode de management al păşunatului care să îmbunătăţească distribuiţia efectivelor de animale ca dimensionarea raţională a cirezilor sau repartizarea animalelor pe surse de adăpare;

- în cazul fâneţelor şi al culturilor furajere, în timpul secetelor se va avea în vedere rolul lor de sursă de urgenţă în furajare. Fertilizarea fâneţelor în anii ploioşi sau normali conduce la un surplus de fân care poate fi păstrat în rezervă, ceea ce va reduce presiunea asupra păşunilor în perioadele de secetă şi restabilirea acestora după aceasta perioadă. O sursă de păşunat poate să o constituie şi miriştea.

- alte măsuri se referă la amplasarea unor adăpători de urgenţă şi a bulgărilor de sare în zone care anterior au fost păşunate mai puţin (pentru atragarea animalelor). De asemenea, introducerea animalelor la păşunat trebuie să se înceapă cu parcele unde capacitatea de reţinere a apei în sol este mai mică, sau unde nivelul freatic scade mai repede. Pentru a îmbunătăţi distribuţia animalelor pe păşuni în timp de secetă să se folosească cisterne şi adăpători mobile.

Managementul apei va fi stabilit înainte de secetă şi va prevede o serie de măsuri ce sunt cuprinse în planul de organizare a păşunatului, care va fi astfel conceput conceput încât să asigure menţinerea pajiştilor într-o stare bună. În acest plan, numărul de animale (acesta este în directă legătură cu intensitatea şi frecvenţa păşunatului), trebuie să fie corelat cu posibilităţile de furajare, astfel încât, la sfârşitul sezonului să se menţină la suprafaţa terenului suficiente resturi vegetale care să protejeze solul şi să asigure o producţie de furaje durabilă (resturile vegetale măresc infiltraţia şi percolaţia apei în sol şi reduc evaporaţia de la suprafaţă).

Page 101: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 101După încetarea secetei, fermierii trebuie să creieze posibilităţi de refacere a

păşunilor printr-un management corespunzător, care constă într-o serie de măsuri printre care:

revizuirea planului de management al fermei şi stabilirea efectelor secetei asupra situaţiei economice a fermei;

planificarea şi implementarea unui sistem de păşunat care să refacă vigoarea plantelor (rata păşunatului să fie moderată sau uşoară iar începerea păşunatului în primăvară să fie făcută la momentul oportun). Pentru a preveni începerea timpurie a păşunatului, există posibilitatea folosirii culturilor semănate în toamnă (rapiţă etc.)pentru furajare în primăvară.

În final, trebuie reţinut că protecţia cea mai bună împotriva secetei este asigurată de păşunile care sunt în stare bună, adică au un amestec de specii de plante adaptate la condiţii de secetă, cu sistem radicular adânc şi care sunt prezente în mod natural în zona respectivă

5.4.4. Conservarea apei în fermele irigate

În condiţii de secetă, fermele irigate au desigur pagube mai mici şi chiar pot găsi oportunităţi de a obţine un profit mai bun, în special cu produse zootehnice. Însă, şi aceşti fermieri sunt obligaţi să pregăteasă şi să implementeze măsuri pentru a reduce impactul secetelor.

Înainte de manifestarea secetei se organizează o serie de acţiuni de pregătire în vederea acestui fenomen, constând în:

- training pentru fermieri, privind măsurile de economisire a apei în timpul secetelor;

- stabilirea capacităţilor maxime fizice şi de exploatare ale sistemului de irigaţie;- achiziţionează informaţii, realizează studii şi cercetări asupra cerinţelor de apă

(norme de udare), funcţie de care se întocmeşte planul de exploatare al sistemului de irigaţie;

- pregăteşte strategia de management (reducerea riscului) în condiţiile reducerii cantităţilor de apă disponibile pentru culturi (din precipitaţii ca şi din irigaţii);

- menţinerea structurii şi afânării solului la adâncime suficientă pentru o dezvoltare normală a sistemului radicular;

- luarea unor măsuri pentru protecţia antierozivă a solului şi reducerea scurgerilor de suprafaţă şi a evaporaţiei de la suprafaţa solului (vezi 5.4.2.),

- obţinerea acordurilor necesare pentru asistenţă tehnică şi financiară.

În timpul secetei, activităţile fermierilor se vor orienta în următoarele direcţii: Primăvara se determină umiditatea solului pentru fiecare cultură şi se stabilesc

rezervele de apă din sol. Din acest moment (de obicei, înainte de semănat) se începe monitoringul rezervei de apă din sol care serveşte la stabilirea programelor de udare (culturile care se irigă, suprafeţele, normele de udare, perioadele de udare).

Pentru plantaţiile vitipomicole se întocmeşte un program de irigaţie special.

Page 102: Managementul Dezastrelor - Secete

102 TITLU CAPITOL În perioada de vegetaţie se monitorizează nivelul de apă în puţuri/râuri/lacuri. Primăvara se efectuează mai puţine lucrări de mobilizare a solului pentru a

reţine cât mai multă apă în sol.

După perioada de secetă se reanalizează planul cu măsurile de combatere a secetei în fermă, producţiile obţinute, ca şi rezultatele economice şi se regândeşte structura culturilor pentru a diminua impactul secetelor viitoare.

5.4.5. Conservarea apei în sistemele de irigaţie

Competenţele în această privinţă vor fi analizate pentru cei doi parteneri: schemă hidrotehnică, organizaţii de utilizatori de apă.

Irigaţia în perioada de secetă implică activităţi desfăşurate pe suprafeţe mari şi pentru o gamă largă de tipuri de culturi, care au un rol esenţial de a preveni reducerile de producţie agricolă în anii secetoşi. În acelaşi timp, ea este şi o posibilitate de adaptare a fermierilor la un context economic dificil şi variabil datorită evoluţiei pieţelor şi reglementărilor internaţionale.

În ţara noastră, irigaţiile au rol de completare a nevoilor de apă ale plantelor, acestea contând pe un aport de apă variabil din precipitaţii naturale şi, în unele zone, din stratul freatic.

În perioadele de secetă, consumurile nete (prin evapotranspiraţie) şi cele brute se măresc, corespunzător cu scăderea precipitaţiilor. Volumele mari de apă pentru acoperirea cerinţelor de irigaţii (preluate în special din surse de suprafaţă sau în cazul unor amenajări restrânse ca suprafaţă şi din surse subterane), pot să creieze situaţii critice care să determine restricţionarea acestei folosinţe de apă.

Reducerea consumurilor de apă în amenajările de irigaţii din ţara noastră este o problemă care se pune nu numai în perioade de secetă, deoarece este cunoscut faptul că cerinţele de apă sunt mari şi că ele sunt concentrate în perioada estivală. Mai trebuie adăugat că reducerile consumurilor de apă determină şi o micşorare atât a consumurilor de energie electrică pentru pomparea apei cât şi a efectelor de degradare a solurilor şi de poluare cu elemente chimice existente în apă.

Acest obiectiv constituie o primă motivare pentru a acţiona permanent pentru reducerea volumelor de apă folosite pentru irigaţii, mai intens, desigur, acolo unde apa este pompată la înălţimi mari

În timpul secetei, motivaţiile de reducere sunt mai relevante din cauza accentuării competiţiei între folosiţe în urma reducerii resurselor de apă disponibile în râuri, lacuri de acumulare şi straturi acvifere şi a eficienţei mai reduse privind utilizarea apei în irigaţii, comparativ cu alte folosinţe comerciale (hidroenergetica, piscicultura, agrementul etc.). După numeroşi autori, valoarea adăugată a apei folosite în scopuri industriale este de cca. 60 de ori mai mare decât a apei folosită în scopuri agricole. De aici rezultă o motivaţie de organizare a pieţei apei în anumite zone cu resurse limitate şi cu concurenţă intensă pentru apă (ex. statele California, Texas ş.a din SUA).

Page 103: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 103

5.4.5.1. Măsurile strategice (pe termen lung)La nivelul sistemului hidrotehnic, acestea asigură atât reducerea volumelor de

apă introduse în sisteme, reducerea pierderilor de apă din reţelele de transport şi distribuţie, reducerea consumurilor specifice de energie electrică, îmbunătăţirea calităţii serviciului de distribuţie a apei, reducerea tarifelor de plată pentru apa de irigaţie ce revin utilizatorilor de apă.

Se referă la reabilitarea ssistemelor de irigaţie, urmărindu-se îmbunătăţirea indicatorilor hidraulici şi energetici.

Indicatorii hidraulici principali sunt: randamentul reţelei de aducţiune, randamentul reţelei de distribuţie şi randamentul udărilor. Primul şi al doilea au mărimea în raport cu pierderile de apă din elementele de transport a apei..

Pierderile de apă din canale neîmbrăcate, dar şi din cele cu căptuşeli în stare de uzură avansată, au valori mari, influenţând nefavorabil consumurile eneregetice şi costurile de exploatare ale sistemelor, starea hidroameliorativă a terenurilor din apropierea canalelor ş.a.

Randamentul global al sistemului este:

(5.3)unde:

ηt – randamentul reţelei de transport a apei în reţeaua hidrotehnică;ηr – randamentul reţelei de transport a apei în reţeaua de aducţiune;ηu – randamentul de aplicare a udărilor.

Expresiile acestora sunt următoarele:

(5.4)

(5.5)

(5.6)

în care:V0

r – volumul net de apă (care trebuie să ajungă la plante);VT – volumul brut de apă, la priza sistemului;

(5.7)V1 – pierderile de apă în câmp, la aplicarea udărilor;V2 – pierderile de apă din reţelele interioare de distribuţie;VKe – pierderi (prin infiltraţie, evaporaţie şi operaţionale) din reţeaua hidrotehnică de

transport.

Înlocuind expresiile pentru ηt, ηr, ηu în relaţia (5.3), rezultă:

Page 104: Managementul Dezastrelor - Secete

104 TITLU CAPITOL

(5.8)

sau

(5.8’)

Din aceste relaţii, rezultă că randamentul global al sistemului poate fi îmbunătăţit prin:

- micşorarea pierderilor de apă din reţeaua de transport, VKe;- mărirea randamentelor ηu şi ηr.

Reducerea pierderilor de apă are influenţe benefice şi asupra consumurilor energetice, ştiindu-se că întregul consum de energie este direct proporţional cu volumul de apă pompat.

Consumul specific de energie (care revine la 1 ha irigat) se reduce însă şi prin înlocuirea pompelor uzate cu altele având randament hidraulic superior, micşorarea presiunii de lucru, ş.a.

Alte acţiuni care vizează atât reducerea pierderilor din reţelele închise, în special a celor operaţionale, este introducerea automatizării pe reţeaua de transport şi distribuţie a apei.

Pentru reţelele interioare de distribuţie, care, în unele perimetre, sunt din canale deschise se poate pune problema înlocuirii cu reţele de conducte sau a menţinerii lor, dar cu măsuri de reabilitare a îmbrăcăminţilor deteriorate sau realizarea de noi îmbrăcăminţi.

Pentru reducerea pierderilor de apă în câmp, în procesul de udare sunt adoptate măsuri care diferă în funcţie de metoda şi echipamentul de udare. La ora actuală, apa fiind din ce în ce mai scumpă, este nevoie de echipamente performante, care asigură controlul strict asupra normelor de udare, o bună uniformitate a irigaţiei, pierderi mici de apă prin evaporaţie, scurgere şi percolare. Unele studii arată că, în perioadele de secetă şi oriunde resursa de apă este redusă, este nevoie ca şi calitatea udărilor să fie mai bună. Tot în acest scop este necesară o corectă programare şi administrare a udărilor.

Programarea udărilor (a cantităţilor de apă la hectar pentru fiecare udare şi a calendarului de udări) permite micşorarea consumurilor de apă şi mărirea producţiilor agricole şi a profitului fermierilor. În acelaşi timp se evită supraumezirea, care are efecte nefavorabile asupra mediului, pentru că determină spălarea îngrăşămintelor chimice solubile (în special azotaţii) şi poluarea apelor de suprafaţă şi subterane.

Acţiunea de programare a udărilor poate fi organizată de asociaţiile utilizatorilor de apă sau de către fermieri, în prezent existând o gamă largă de metode de lucru:

a) Monitoringul umidităţii solului se efectuează prin metode şi procedee directe (ex. procedeul gravimetric) sau indirecte (procedeele rezistiv, tensiometric, neutronic, TDR ş.a.) arătate în tab.5.4.

Page 105: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 105

Tab.5.4.Procedee pentru monitoringul umidităţii solului (Caliandro ş.a, 2001, James, 1988)

Procedeul(parametri

măsuraţi direct)

Instrumente şi aparatură de

măsură

Avantaje Dezavantaje

Empiric(după aspectul probei de sol)

- Metodă simplă, nu necesită apratură

Este aproximativă. Nu poate fi folosită la determinarea normei de udare

Gravimetric(umiditatea

solului)

Balanţă analitică, etuvă, fiole de

cântărire, sondă pentru probe de

sol

Umiditatea este măsurată direct. Este precisă şi de aceea este folosită ca metodă de referinţă pentru calibrarea metodelor indirecte

Nu permite măsurări succesive în acelaşi loc. necesită măsurarea în mai multe locuri şi în fiecare loc, la mai multe adâncimi

Rezistiv(rezistenţa

electrică a solului)

Aparate electrice de măsură cu

blocuri poroase

Este utilizată şi în circuitele de automatizare Aparatura de măsură este relativ ieftină

Necesită instalarea atentă a blocurilor şi calibrare. Nu este suficient de precisă în cazul solurilor nisipoase. Blocurile poroase au durată redusă de utilizare. Este necesară instalarea blocurilor în mai multe locuri

Tensiometric(potenţialul matricial al

solului)

Tensiometre, cu vacuumetre sau manometre cu

mercur

Este utilizată şi în circuitele de automatizare. Aparatura de măsură este relativ ieftină. Interpretarea citirilor (domeniul de utilizare între 0 şi –80 centibari): 0÷(-10) – sol saturat; (-10)÷(-20) – umiditatea la capacitatea de câmp (-40)÷(-50) şi (-50)÷(-60) – umiditate la plafon minim pentru soluri cu textură medie, respectiv grea; (-70)÷(-80) – stres hidric

Necesită curbă de etalonare (legătura umiditate-potenţialul matricial). Cere o instalare atentă, citiri frecvente, service, măsurători în multe locuri. Domeniu limitat de utilizare (nu indică stres hidric avansat)

Neutronic Sondă cu neutroni şi tuburi

de acces

Pot fi făcute măsurători succesive în acelaşi loc şi la aceeaşi adâncime. Măsurare rapidă şi precisă.

Echipament relativ scump. Cere o instruire specială a operatorilor şi precauţii pentru protecţia personalului. Calibrarea este afectată de modificarea conţinutului de materie organică din sol. Măsurarea este imprecisă în stratul de la suprafaţă (0-15 cm)

TDR(Time Domain Reflectometry)

Sondă şi aparatură TDR

Nu este periculoasă pentru sănătatea operatorilor. Măsurare precisă la orice adâncime. Poate utiliza o curbă de calibrare universală

Aparatură cu cost ridicat. Cere competenţă înaltă din partea operatorilor şi un control tehnic riguros al echipamentelor. Utilizarea este problematică în cazul solurilor eterogene, salinizate, scheletice, ca şi a celor argiloase, când prezintă crăpături (perioade secetoase) şi când sunt saturate.

Alte procedee (aflate în stadiu experimental):

măsurarea conductibilităţii termice a solurilor, tomografia computerizată cu raze X, rezonanţa magnetică nucleară,

pshihometre cu termocuplu etc.

Page 106: Managementul Dezastrelor - Secete

106 TITLU CAPITOLb) Monitoringul bilanţului hidric al solului are drept scop urmărirea evoluţiei

rezervei de apă din sol şi sesizarea datei când rezerva ajunge la plafonul minim, ca reper de începerea udării în cazul irigaţiei optimale. Bilanţul se calculează zilnic, pe adâncimea de sol activ, începând de la o dată la începutul sezonului de irigaţie, când este determinată efectiv (de obicei prin procedeul gravimetric) rezerva de apă din sol, aceasta reprezentând valoarea de start.

c) Monitoringul stării hidrice a plantelor se poate efectua prin mai multe procedee, care sunt arătate în tab.5.5.

Tab.5.5.Procedee pentru monitoringul stării hidrice a plantelor (Caliandro ş.a, 2001, James, 1988)

Procedeul(parametrul măsurat)

Instrumentaţie Avantaje Dezavantaje

Potenţialul hidric al frunzelor

Cameră de presiune sau pshihometru cu termocuplu

Indică efectul integrat al solului şi atmosferei asupra stării hidrice a plantelor

Precizia este influenţată de variaţiile diurne de temperatură, cere mult timp pentru utilizare şi pentru pregătirea probelor de sol. Datele nu sunt uşor interpretabile.

Rezistenţa stomatelor(măsoară deschiderea stomatelor)

Porometru de difuzie Aceleaşi ca la primul procedeu

Temperatura radiativă la suprafaţa covorului vegetal

Termometru cu raze infraroşii

Poate fi folosită şi în teledetecţia satelitară

Indicele stării hidrice a plantei (CWSI – Crop Water System Index)

, unde: Tc – temperatura la suprafaţa frunzelor; Ta – temperatura aerului, Tn, Ti =(Tc-Ta) când stomatele sunt închise (stres maxim), şi respectiv când cultura este în condiţii hidrice optimale. Valorile sunt date în literatură pentru fiecare specie de plante.

Termometre cu raze infraroşii, care măsoară direct diferenţa (Tc-Ta)

Costuri nu prea mari, uşor de utilizat, întreţinere uşoară

Nu este suficient de pretabilă pentru programarea udărilor, mai ales în condiţii de climat marin (de umiditate ridicată a aerului şi regim eolian intens)

Page 107: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 107Procedeul pentru programarea udărilor se adoptă funcţie de tipul de cultură

(erbacee sau pomicolă) de metoda de irigaţie şi strategia de irigaţie (Caliandro,2001). Pentru culturi erbacee, cea mai avantajoasă şi precisă este metoda bilanţului hidric, pentru care, aşa cum am arătat, există şi o serie de modele şi programe de calcul de complexitate variabilă. La legume, în special, şi plante furajere pot fi folosite oricare din cele trei grupe de procedee de monitoring. Monitoringul stării hidrice a solului cu aparatură care foloseşte senzori amplasaţi în sol (blocuri poroase) se recomandă pentru culturile legumicole şi pentru toate culturile irigate prin picurare. Procedeul de monitoring a stării hidrice a plantelor prin măsurarea temperaturii radiative a covorului vegetal dă rezultate bune în fazele de vegetaţie în care solul este bine acoperit de vegetaţie.

La plantaţiile pomicole, programarea udărilor prezintă dificultăţi legate, în special, de stabilirea condiţiilor de aplicare a udărilor. Cea mai raţională este metoda bilanţului hidric, însă la ora actuală, coeficienţii de corecţie a evapotranspiraţiei nu sunt suficient de precis stabiliţi pentru fiecare specie şi fază de dezvoltare.

În privinţa relaţiei între procedeul de programare şi metoda de irigaţie trebuie arătat că pentru metodele care udă relativ uniform toată suprafaţa (irigaţia gravitaţională şi aspersiunea) pot fi folosite toate cele trei grupe de procedee, alegând pe cele compatibile cu cultura respectivă. În cazul irigaţiei localizate, la culturi legumicole pot fi folosite simultan şi procedeul tensiometric şi cel al bilanţului hidric: primul se foloseşte pentru stabilirea momentului de aplicare a udării şi pentru a verifica mărimea normei de udare administrate, iar al doilea, pentru a stabili mărimea normei de udare. În acest scop, se instalează două tensiometre în stratul activ de sol umezit de picurătoare, din care unul mai la suprafaţă cu capsula poroasă în zona cu densitate mare a rădăcinilor, care este destinat stabilirii momentului de începere a udării şi celălalt, mai profund, cu capsula poroasă la limita inferioară a zonei radiculare, destinat verificării mărimii normei de udare.

Mărimea normei de udare corespunde consumului prin evapotranspiraţie între două udări succesive, estimată cu metoda bilanţului hidric. Pentru plantaţiile pomicole irigate prin picurare se poate adopta aceleaşi procedee ca şi pentru culturile legumicole, însă există incertitudini atât în privinţa monitoringului corect al stării hidrice a solului din cauza neuniformităţii distribuţiei spaţiale a rădăcinilor (cu particularităţi funcţie de specie, soi, varietate).

În ţara noastră, pentru programarea udărilor este folosită metoda monitoringului bilanţului hidric zilnic, elementul specific constând în faptul că pentru determinarea consumului de apă al plantelor se efectuează observaţii zilnice asupra evaporaţiei din bacuri clasa A, iar valorile evaporaţiei măsurate se transformă în ETM prin înmulţirea cu coeficientul de corecţie adecvat măsurătorilor directe ale evaporaţiei în bacuri. Valorile acestuia, determinate de ICITID, diferă funcţie de zona pedo-climatică, cultura şi faza (luna) de vegetaţie (Grumeza ş.a., 1980).

În cazul irigaţiei deficitare optime economic, înainte de fiecare udare se admite un stres hidric de anumită mărime. Mărimea acestui stres şi perioadele când se administrează se stabileşte astfel încât la sfârşitul perioadei de vegetaţie să se obţină un

Page 108: Managementul Dezastrelor - Secete

108 TITLU CAPITOLvenit net maxim pe m3 de apă folosită pentru irigaţie sau pe kWh folosit pentru pompare.

Această metodă este folosită în condiţiile culturilor pentru care costul apei şi/sau energiei este mare în raport cu venitul culturii. De asemenea, este folosită acolo unde abilităţile amenajării pentru a asigura cerinţele irigaţiei optimale sunt restricţionate de disponibilităţile de capital sau din alte motive.

Gestiunea irigaţiei deficitare este fundamental diferită de a irigaţiei care are ca obiectiv producţia maximă. Programarea udărilor implică stabilirea, pe faze de dezvoltare, a deficitului de apă (stresului şi deci a nivelului care este permis) şi monitoringul rezervei de apă din sol care permite să se stabilească momentele când s-a atins deficitul prefixat pentru declanşarea udării. Programarea udărilor specifică irigaţiei deficitare respectă câteva principii strategice, şi anume: alocarea unor norme de udare mai mici pentru culturile mai rezistente la secetă, stres hidric mai mic în perioadele de sensibilitate hidrică maximă (numite perioade critice), diferenţierea deficitului hidric premergător udărilor este în funcţie de mărimea cheltuielilor pentru irigaţii. Nivelul cheltuielilor pentru irigaţii prezintă diferenţe mari de la o treaptă la alta de pompare, datorită înălţimilor totale de pompare şi consumurilor de energie pe m3 de apă pompată. De aceea, calculul cheltuielilor fixe şi variabile pe m3 de apă este un element al metodologiei de programare a udărilor în condiţiile irigaţiei deficitare optime economic.

Pentru programarea udărilor este ideal să se realizeze atât monitoringul stării hidrice a solului, cât şi al plantelor (English, 1990). În practică însă, pentru programare este folosit monitoringul umidităţii solului (în special procedeele tensiometric şi rezistiv), ca şi indici de stres, cum este indicele de stres hidric al culturii (CWSI – Crop Water Stres Index).

În perioadele de secetă, când disponibilităţile de apă sunt incerte, fermierii ar trebui să apeleze la metode de prognoză mai complexe, care conduc la economii însemnate de apă, dar cer cheltuieli mai mari şi care necesită atât informaţii privind umiditatea solului, dar şi informaţii furnizate de prognozele asupra precipitaţiilor.

5.4.5.2. Măsuri tacticeÎn perioadele de secetă se obţin reduceri importante ale consumului de apă de

irigaţie pe mai multe căi:- prin modificarea tarifelor de plată a apei;- prin încadrarea în alocaţiile de apă şi respectarea restricţiilor impuse de sistemul

de gospodărire a apelor;- prin avizarea agenţiilor utilizatorilor de apă asupra măsurilor pe care să le adopte

în vederea încadrării în alocaţiile de apă.Măsurile operative pe care le adoptă organizaţiile utilizatorilor de apă constau în:

reanalizarea programelor de udare, a normelor de udare; introducerea irigaţiei deficitare pentru culturi de câmp şi modificări

corespunzătoare ale programului de udare; trecerea de la distribuţia apei la cerere (acolo unde în perioade normale este

folosită distribuţia prin rotaţie);

Page 109: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 109 utilizarea unor surse de apă alternative ca: puţuri, foraje, iazuri şi ape uzate.

Apele uzate tratate pot fi folosite pentru irigaţii în zone urbane sau periurbane. Tratarea lor pentru irigaţii se poate face în iazuri biologice, recomandându-se o anumită perioadă de staţionare pentru distrugerea bacteriilor şi viruşilor. Însă, trebuie avute în vedere riscurile de poluare a solului, de sănătate legate de prezenţa microorganismelor patogene şi elementelor toxice din apele uzate.

5.4.6. Măsuri de reducere a impactului secetei în piscicultură

Secetele reprezintă o provocare serioasă pentru mediul acvatic (râuri şi lacuri) şi zonele umede, unde speciile piscicole se pot dezvolta în regim natural.

Secetele determină reducerea debitelor şi nivelurilor râurilor, scăderea nivelurilor în lacuri şi mărirea temperaturii apei. De asemenea, se intensifică procesele de eutrofizare a apei din lacurile de acumulare cu utilizare piscicolă (fenomenul de înflorire a algelor). Scăderea afluenţei în lacuri în perioada de secetă facilitează dezvoltarea algelor de la suprafaţa apei. Debitele scăzute în perioada de primăvară şi toamnă pot să împiedice depunerea icrelor şi să mărească vulnerabilitatea puietului în faţa prădătorilor. De asemenea, peştele are tendinţa să ocupe bălţile mai adânci şi mai reci, astfel devenind vulnerabil pentru prădători şi pescarii cu undiţa. Dacă condiţiile se agravează, peştele suferă din cauza stresului determinat de temperaturile mari ale apei, de nivelul redus de oxigenare a apei şi manifestă o rezistenţă mai redusă la boli.

În perioada de secetă, pescuitul se face dimineaţa, când apa este mai rece, iar monitorizarea condiţiilor populaţiei piscicole se face cu mai multă atenţie pentru a detecta situaţii de asfixiere a peştelui. În condiţiile de secetă accentuată, pescuitul se suspendă pe sectoarele de râu sau lacurile afectate. De asemenea, se iau măsuri pentru reducerea deversărilor de ape uzate în râurile cu scurgere diminuată de secetă.

Page 110: Managementul Dezastrelor - Secete

110 TITLU CAPITOL

Bibliografie

1. Administratia Nationala de Meteorologie – Clima ROMANIEI http://www.inmh.ro/index.php?id=26

2. Alley, W.M. – The Palmer Drought Severity Index: Limitation and assumptions. J. Climate Appl Meteor, 23, 1984

3. Arndt, Thorsten. - Report on the status of drought preparedness & mitigation in Sub- Saharan Africa. UNDP Office to Combat Desertification and Drought, New York, UNSO, 2000, hhttp://www.gm-unccd.org/FIELD/Other/Selected/Good_Practices/Drought.htm

4. Barbu, I., Popa, I. - Monitorizarea riscului de apariţie a secetei în pădurile din România. Bucovina Forestierã IX, 1-2. http://www.bucovina-forestiera.ro/2001/barbu.pdf

5. Bartha, I., Cojocaru, I., Giurma, I., Cismaru, C., Amăriucăi, M. – The Impact of the Stânca-Costesti Retention on the Water Quality of the Prut River in Drought Conditions. In Proceeding of the International Workshop “Sustainable irrigation in Areas of Water Scarcity and Drought”, Oxford, sept. 1997,

6. Berbel, J. and Gomez Limon, J. A. - The impact of water-pricing policy in Spain: an analysis of three irrigated areas. Agric-water-manage. 43: 2., mar 2000.

7. Botzan, M. – Culturi irigate. Ed.Agro-silvică de stat, Buc., 1959.8. Caliandro, A., Steduto, P., Giulivo C., Mastrorilli, M. – La programmazione degli

interventi irrigui. Rev. Irrigazione e drenaggio, 4, 2001.9. Canarache, A., Dumitru, S. - Impact of Soil Land Properties on the Effect of

Drought and Soil Rating. Proc. of Central and Eastern European Workshop on Drought Mitigation, Budapest, apr. 2000

10. Carter Rebecca – The Many Dimensions of Drought, END Insight, University of Arizona, iunie 2003, http://www.arizona.edu./climas/forecasts/articles/droughtindices_June2003.pdf

11. Cheng, K. S., Yeh, H. C., and Liou, C. Y. Comparative study of drought prediction techniques for reservoir operation. J-Am-Water-Resour-Assoc. 36: 3 pp.511-521. iun 2000.

12. Cismaru C. – Referat final pentru grantul CNCSIS „Gestiunea integrată a secetelor agricole în partea estică a României”. U.T.Iaşi, 1999.

13. Cismaru, C. – Referat final pentru grantul CNCSIS „Cercetări privind utilizarea irigaţiei deficitare în condiţiile amenajărilor din Moldova”. U.T.Iaşi, 2004.

14. Cismaru, C., Bartha, I., Cojocaru, I., Marcoie, N., Gabor, V. - Characterizing agricultural droughts in eastern Romania. Proc. of 1-st Inter-Regional

Page 111: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 111Conference on Enviroment-Water: Innovative issues in irrigation and drainage, Lisabona, 16-18 sept. 1998

15. Cismaru, C., Bartha, I., Marcoie, N., Gabor, V. - Unele caracteristici ale secetelor din ultimele decenii în partea estică a României Rev. Hidrotehnica, vol. 44, nr.11-12, 1999

16. Cismaru, C., Bartha, I., Scripcariu, D., Gabor, V., Blidaru, V.T. - Studies concerning global climatic changes impact on tendency of regional aridity aspects in Eastern Romania. Proc.of International Conference on Drought Mitigation and Prevention of Land desertification, Bled, Slovenia 2002

17. Cismaru, C., Gabor, V. – Irigaţii: amenajări, reabilitări şi modernizări, Ed. Politehnium, 2004

18. Colorado Climate Center – SPI Methodology. http://ulysses.atmos.colostate.edu/spi.pdf

19. Dai, A., Trenberth, K.E., Karl, Th.R. – Global Variations in Droughts and Wet Spells: 1900-1995 Geophysical Research Letters, vol. 25, no. 17, sept. 1998, http://www.cgd.ucar.edu/cas/trenberth.papers/PDSI-GRL-98-Paper.pdf

20. Doorembos, J., Pruitt, W.O. - Guidelines for predicting crop water requirements. Irrigation and Drainage Paper nr. 24, FAO, Roma, 1977.

21. English M.J., Mussik, J.T., Murty, V.V.N – Cap. Deficit irrigation, In „Management of farm irrigation system”. ASAE. 1990.

22. Geicu, A., - Causes and Effects of Drought in Romania. Proc. of Central and Eastern European Workshop on Drought Mitigation, Budapest, apr. 2000.

23. Grumeza, N., Merculiev, O., Kleps, C. – Prognoza şi programarea udărilor. Ed. Ceres, Buc., 1980.

24. Hagman, G. – Prevention better than cure. Report on Human and Environmental Disasters in the Third World, prepared for the Swedish Red Cross, Stockholm, 1984.

25. Hayes, Michael. and University of Nebraska Lincoln. National Drought Mitigation Center - Drought indices. http://www.drought.unl.edu/

26. Heddinghaus, T.R., Sabol, P. – A review of the Palmer Drought Severity Index and where do we go from here?. Proc.of 7th Conf. on Applied Climatology, American Meteorological Society, Boston, 1991.

27. Institute for Water Resources – Managing Water for Drought. IWR Report 94-NDS- 7), US Army Corps of Engineers, http://www.iwr.usace.army.mil/iwr/pdf/94nds8.pdf

28. Institute for Water Resources – Shared Vision Planning. IWR, US Army Corps of Engineers, http://www.iwr.usace.army.mil/iwr/svp/svppage.htm

29. Intergovernmental Negotiating Committee (INCD) - Convention to Combat Desertification, iun 1994. http://www.gm-unccd.org/English/DOCS/convention.htm

30. James, G.L. – Principles of farm irrigation systems. Ed. John Willey&Sons, 1988.31. Lloyd-Hughes, B., - The Long Range Predictability of European Drought.

Ph.D.Thesis, Univ. of London, 2002.

Page 112: Managementul Dezastrelor - Secete

112 TITLU CAPITOL32. Man, E.T., Wehry, A., Birdita, I., Todorescu, C.,- Evolution and manifestation of

drought in the sub-humid area of Banat (1990-2000): Timis country, Romania. Proc.of International Conference on Drought Mitigation and Prevention of Land desertification, Bled, Slovenia 2002

33. McKee, T.B., Doesken, N.J., and Kliest, J. - The relationship of drought frequency and duration to time scales. Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology, 17-22 January, Anaheim, CA. American Meteorological Society. Boston, Massachusetts, 1993

34. Minea, I., Stângă, I.C. – Evaluarea perioadelor secetoase în Câmpia Moldovei. Ed.Performantica, Volumul sesiunii ştiinţifice cu participare internaţională „Monitorizarea dezastrelor şi poluării”, secţiunea „Secete”, Iaşi, noiembrie 2004

35. NOAA-CIRES Climate Diagnostics Center - El Niño/Southern Oscillation (ENSO) http://www.cdc.noaa.gov/ENSO/

36. Palfai, I., Boga, T.L., Sebesvari, J. – Adatok a magyarorszagi asyalyokrol 1931-1998. Hungarian Meteorological Service, Budapest, 1999.

37. Palmer, W.C. – Meteorological Drought, Res. Pap. No.45, 4 S Weather Bureau, Washington D.C. , 1965

38. Petrasovits, I. – Agrohidropotencial-Tudomany es Meyogaydasag, 1, 1984.39. Povară, Rodica – Drought, hazardous meteorological phenomenon to agriculture in

Romania. Proc. of Central and Eastern European Workshop on Drought Mitigation, Budapest, apr. 2000

40. Roumasset, J. and Smith, R. - Inter-district water allocation with conjunctive use. Water-resour-update., 118, ian 2001).

41. Salman, A. Z., Al Karablieh, E. K., and Fisher, F. M. - An inter-seasonal agricultural water allocation system (SAWAS). Agric-syst. 68: 3, iun. 2001.

42. Saravanan, R. and Chang, P. - Interaction between tropical Atlantic variability and El Nino-Southern Oscillation. Journal of Climate, 13, 2000

43. Scripcariu, D., Cismaru, C., Bartha, I., Blidaru, V.T., Gabor, V. - Contributions for characterizing agricultural drought in Eastern Romania. Proc. of International Conference on Drought Mitigation and Prevention of Land desertification, Bled, Slovenia 2002.

44. Shafer, B.A., ş.a. – Development of a Surface Water Supply Index (SWSI) to asses the severity of drought conditions in snowpack runoff areas. Proc.of Western Snow Conference.

45. Smith, K.H. – The Comunications Component of a Drought Plan. Proc. of Central and Eastern European Workshop on Drought Mitigation, Budapest, apr. 2000

46. Soroceanu, N., ş.a. – Fenomenul de secetă în podişul Moldovei. Conf.şt. “Apele Moldovei”, Chişinău, 1994.

47. Spokes, Lucinda, Osborn, T., Jickells, T. - The North Atlantic http://www.atmosphere.mpg.de/enid/7a0443751f214389ba95d8088ab46784,55a304092d09/1__Oceans_and_climate/-_North_Atlantic_Oscillation_1vs.html

48. Szalai, S., Szinell, Cs., - Investigation and Monitoring of Drought Frequency and Occurrences in Hungary. Proc. of Central and Eastern European Workshop on Drought Mitigation, Budapest, apr. 2000

Page 113: Managementul Dezastrelor - Secete

TITLUL CĂRŢII 11349. Szalai, S., Szinell, Cs., Zoboki, J.- Drought Monitoring in Hungary Proc. of the

Expert Group Meeting, Lisabon, Portugal, sept. 2000. http://www.drought.unl.edu/monitor/EWS/ch14_Szalai.pdf

50. Texas. Dept. of Agriculture. - Drought resource information packet., 2000, http://www.agr.state.tx.us/producer%5Finfo/hay%5Fgrazing/drought.pdf

51. Thomas, A. - Climatic changes in yield index and soil water deficit trends in China. Agric-for-meteorol. 102: 2/3 pp.71-81, mai , 2000.

52. Thornthwaite, C.W. - An approach towards a rational classification of climate. Geographical Review, 38, 1948.

53. Topor, N. – Ani ploioşi şi secetoşi în R.P.România. Institutul Meteorologic Bucureşti, 1964.

54. Tuinea, P., Turcu, V., Adamiade, V., Palade, A. – Drought phenomenon risk zonality of Romanian agricultural territory and its impacts upon agricultural yields. Proc. of Central and Eastern European Workshop on Drought Mitigation, Budapest, apr. 2000

55. United States. National Drought Policy Commission. United States. Dept. of Agriculture. Office of Communications. - Preparing for drought in the 21st century (executive summary): National Drought Policy Commission report. Washington, D.C., : U.S. Dept. of Agriculture's Office of Communications : The Commission, mai 2000.

56. University of Nebraska Lincoln. National Drought Mitigation Center - Drought in the United States: current drought impacts. [Lincoln, NE] : The Center. http://www.drought.unl.edu/risk/us/usimpacts.htm

57. Varallyay, G. - The Role of Soil and Soil Management in Drought Mitigation. Proc.of International Conference on Drought Mitigation and Prevention of Land desertification, Bled, Slovenia 2002

58. Vermes, L. – Why is important to have a Drought Mitigation Strategy. Proc. of Central and Eastern European Workshop on Drought Mitigation, Budapest, apr. 2000

59. Vogt, J., Niemeyer, St., Beaudin, Isabelle, Viau, A-Somma, Francesca – Drought monitoring from space. Proc. of Central and Eastern European Workshop on Drought Mitigation, Budapest, apr. 2000

60. W.M.O. – Early Systems for Drought Preparedness and Drought Management. Proc. of the Expert Group Meeting, Lisabon, Portugal, sept. 2000

61. W.M.O. - Implementation Plan for the Global Observing System for Climate in Support of the UNFCCC. WMO/td no. 1219, GCOS – 92, october 2004 http://www.wmo.ch/web/gcos/gcoshome.html

62. Wilhite Donald A., Hayes Michael J., Knutson L. Cody – Drought Preparedness Planning: Building Institutional Capacity. Ed. Drought and Water Crises; Science, Technology and Management Issues, CRC Press, 2005. http://www.drought.unl.edu/plan/handbook/10step_rev.pdf

63. Wilhite Donald A. - Creating a Network of Regional Drought Preparedness Networks: A Call for Action. Drought Network News, Vol. 13, Nos. 2–3, Summer–Fall 2001. http://www.drought.unl.edu/pubs/dnn/sumfall01.pdf

Page 114: Managementul Dezastrelor - Secete

114 TITLU CAPITOL64. Willeke, G., Hosking, J.R.M., Wallis, J.R., Guttman, N.B. – The National Drought

Atlas. IWR Report 94-NDS-4.65. *** - Drought Indices derived from Hydrometeorological Data,

http://www.iwmi.cgiar.org/droughtassessment/index.asp?nc=2587&id=843&msid=138

66. *** - Drought Preparedness and Response. Strategies for Farmers. http://www.cft.uwex.edu/ces/news/info/drought.pdf

67. *** - El Nino_ Formation et Consequence du Phenomene www.dinosoria.com/el_nino.htm

68. *** - Rainfall Deficiencies and Drought Information. Bureau of Meteorology, Commonwealth of Australia 2005, http://www.bom.gov.au/climate/drought/drought_links.shtml

69. *** - Summary Report La Niña Summit Boulder, Colorado, USA July 1998.70. EWBMS - Energy and Water Balance monitoring System Report.

http://www.ears.nl/ewbms/, 2001