ČHMÚ. PROJEKT Upgrade měřících systémů pro předpovědní a výstražnou povodňovou službu. Příloha k žádosti o podporu z OPŽP

Transkript

1 ČHMÚ PROJEKT Upgrade měřících systémů pro předpovědní a výstražnou povodňovou službu Příloha k žádosti o podporu z OPŽP 1

2 Základní identifikační údaje 1. Identifikační údaje projektu Projekt: Upgrade měřících systémů pro předpovědní a výstražnou povodňovou službu Žadatel: Český hydrometeorologický ústav Rozsah celkových nákladů projektu: Kč (slovy: devadesát jeden milion tři sta šedesát tisíc tři sta třicet jedna korun českých) bez DPH Kč včetně DPH 21% Stručný obsah projektu (heslovitě): Obsahem projektu je plán modernizace a rozšíření měřících systémů pro poskytování nezbytných informací k zajištění předpovědní a výstražné povodňové služby: Komplexní obnova srážkoměrných radarů sítě CZRAD Rozšíření sítě automatických srážkoměrů a jejich implementace do POVIS Místo řešení projektu: Česká republika Předpokládaný termín realizace: Zpracovatel dokumentace: Český hydrometeorologický ústav / RNDr. Pavla Skřivánková Datum vydání dokumentu: 30. červenec 2013 Verze dokumentu: v Identifikační údaje žadatele o dotaci Český hydrometeorologický ústav Na Šabatce 2050/17, Praha 4 Komořany ústředna: ; fax podatelna: e mail: chmi@chmi.cz; IČO: DIČ: CZ , 2

3 Obsah 1 Úvod Cíle projektu: Komplexní obnova srážkoměrných radarů sítě CZRAD Rozšíření sítě automatických srážkoměrů a jejich implementace do POVIS Realizace projektu: Příjemce podpory Časový harmonogram realizace projektu Kalkulace nákladů a financování projektu Přiměřenost předpokládaných nákladů Místo plnění Hodnotící kritéria Zajištění udržitelnosti projektu

4 1 Úvod Předkládaná projektová dokumentace, je vypracována jako podklad k žádosti o poskytnutí podpory v rámci XXX???. Výzvy Operačního programu životního prostředí; Prioritní osa 1; oblast podpory 1.3 Omezování rizika povodní; podoblast Zlepšení systému povodňové služby a preventivní protipovodňové ochrany. Projektový list projektu č. 98 Upgrade měřících systémů pro předpovědní a výstražnou povodňovou službu byl schválen Ministerstvem životního prostředí. Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) je na základě Vládního nařízení č. 96/1953 Sb. částka 57 ze dne 27. listopadu 1953 a dále na základě Opatření č. 3/04 Ministerstva životního prostředí o úpravě zřizovací listiny příspěvkové organizace Český hydrometeorologický ústav ze dne 15. června 2004 (mimo jiné) pověřen: vykonávat funkci ústředního státního ústavu České republiky pro obory čistota ovzduší, hydrologie, jakost vody, klimatologie a meteorologie, jako objektivní odborné služby poskytované přednostně pro státní správu zřizovat a provozovat státní monitorovací a pozorovací sítě pro sledování kvantitativního a kvalitativního stavu atmosféry a hydrosféry a příčin vedoucích k jejich znečišťování nebo poškozování poskytovat informace o charakteristikách a režimech atmosféry a hydrosféry poskytovat operativní informace o stavu atmosféry a hydrosféry, předpovědi a výstrahy upozorňující na nebezpečné hydrometeorologické jevy. Výše uvedené úkoly jsou vzájemně propojeny a jedním z důležitých předpokladů pro jejich kvalitní plnění je koncepční rozvoj a průběžná modernizace technických prostředků. Automatizace měření a pozorování umožňuje nejen zkvalitnění informací, ale zároveň přispívá k zefektivnění činností a hlavně ke zrychlení přístupu k informacím nezbytných pro předpovědní a výstražnou povodňovou službu. ČHMÚ postupně od 90. let 20. století automatizoval a modernizoval předpovědní a výstražnou povodňovou službu (naposledy z programu "Modernizace PVS" v letech a částečně v rámci programu SMOK). Techniku staničních sítí je nutné modernizovat v pravidelných intervalech, aby nedocházelo k postupné degradaci kvality i kvantity měření. Součástí předkládaného projektu je plán kompletní modernizace obou srážkoměrných radarů sítě CZRAD (měřící technologie včetně anténního systému) a automatizace dalších srážkoměrných stanic ČHMÚ. Výstupy z obou uvedených systémů jsou nezbytným zdrojem informací pro poskytování operativních informaci o stavu atmosféry a hydrosféry, předpovědi a výstrah upozorňujících na nebezpečné hydrometeorologické jevy. Nově automatizované srážkoměrné stanice ČHMÚ budou začleněny mezi stanice Povodňového informačního systému (POVIS). Radarová měření budou dostupná v POVIS v rámci modulu HPPS (Hlásná a předpovědní povodňová služba provozovaná ČHMÚ na serveru 4

5 hydro.chmi.cz). K dispozici bude detailní digitální informace o plošném rozložení srážek. Radarová data jsou nezbytným podkladem rovněž pro nově vyvinutý a publikovaný produkt Indikátor přívalových povodní, který je základním podkladem pro odhad nebezpečí srážek z hlediska vzniku lokálních přívalových povodní a předpokládá se jeho široké uplatnění při definici hodnot SPA na základě srážek a navazujících aktivit v povodňových plánech. Předkládaný projekt tedy zahrnuje jednak plán modernizace měřících stanic, ale i budování a modernizaci varovných a výstražných systémů ochrany před povodněmi na státní úrovni. Usnesení vlády České republiky ze dne 24. května 2006 č. 604 o Strategii obnovy území postiženého mimořádnými záplavami na jaře 2006 a ke zlepšení podpory operativního řízení ochrany před povodněmi podpořilo realizaci opatření ke zlepšení podpory operativního řízení ochrany před povodněmi, zejména o zajištění posílení činnosti předpovědní a výstražné povodňové služby Českého hydrometeorologického ústavu. Předkládaný projekt ke zkvalitnění těchto činností významně přispěje. Návaznost předkládaného projektu na další projekty ČHMÚ, které by měly být realizovány s podporou z OPŽP: Inovace Státní Imisní Sítě a nástrojů hodnocení kvality ovzduší (realizace ; v rámci Prioritní osy 2; podoblast Doplnění a inovace systémů sledování a hodnocení imisní zátěže na území ČR). Vzhledem k tomu, že pro šíření znečištění v ovzduší hrají zásadní roli meteorologické podmínky, lze modernizaci pozorovacích sítí, která přispěje ke zkvalitnění operativních informací o stavu atmosféry, pokládat rovněž za podporu činnosti smogových varovných a regulačních systémů. Vzhledem k tomu, že data z výše uvedených systémů, jsou důležitými vstupy do numerických předpovědních modelů, zúročí předkládaný projekt (v případě jeho realizace) navíc i finanční prostředky, vynaložené na Projekt Modernizace systému Měření, Modelování a Předpovědi povodňové služby ČR, realizovaný v letech z podpory OPŽP. Jeho hlavní částí byla obnova superpočítače pro numerický předpovědní model ALADIN. 5

6 2 Cíle projektu: 2.1. Komplexní obnova srážkoměrných radarů sítě CZRAD 2.2. Rozšíření sítě automatických srážkoměrů a jejich implementace do POVIS 2.1 Komplexní obnova srážkoměrných radarů sítě CZRAD Meteorologické radary jsou prostředky umožňující monitoring srážkové oblačnosti a s ní spojených atmosférických srážek. Důležitou úlohu splňují též při detekci některých nebezpečných povětrnostních jevů, především bouřek. Radarové odhady srážkových úhrnů nedosahují přesnosti údajů ze srážkoměrů, data jsou však k dispozici v podstatě v reálném čase pro velkou plochu a je z nich možné odvodit prostorovou variabilitu srážek. Pro co nejpřesnější informaci o prostorovém rozložení srážkových úhrnů je rutinně provozována metoda kombinující radarová a srážkoměrná měření. Radarová měření poskytují též detailní informaci o časovém vývoji spadlých srážek na daném území a jejich význam pro předpovědní a výstražnou povodňovou službu je obrovský. ČHMÚ provozuje dva meteorologické radary (Obr. 1), jeden umístěný na kótě Skalky na střední Moravě (Gematronik METEOR 360AC v provozu od r. 1995, částečně modernizován v roce 2006) a druhý ve středních Čechách umístěný na kótě Praha v Brdech (EEC DWSR 2501C v provozu od r. 1999, částečná modernizován v roce 2007). Obr. 1 Umístění a dosahy radarů české radiolokační meteorologické sítě CZRAD Mapka ukazuje maximální dosahy meteorologických radarů ČHMÚ (kruhy) a dosahy pro určování intenzit srážek (do výšky 1500 m nad terénem) dle doporučení projektu COST 73. Radary každých 5 minut poskytují plnou třírozměrnou informaci o srážkových jevech v atmosféře. Data z těchto dvou radarů jsou zpracována do společné sloučené informace (Obr. 6

7 2) pokrývající celou Českou republiku a její blízké okolí. Data jsou prezentována ve formě radiolokační odrazivosti (okamžité intenzity srážek) nebo jako radarové odhady srážek za určité časové období (15min, 30min, 1h, 3h, 6h, 24h,...). Obr. 2 Ukázka sloučené radarové informace CZRAD. Na snímcích je zachycena silná bouřková oblačnost z :30 UTC (vlevo: celý rozsah sloučené radarové informace včetně bočních průmětů zobrazující vertikální rozsah detekované oblačnosti; vpravo: zvětšený výřez silné bouře, která způsobila silné krupobití na území Prahy. Na snímku je identifikováno jádro nebezpečné bouře, její výskyt v předešlých termínech měření a 30min předpověď jejího přesunu. Radarová měření jsou využívána na centrálním a regionálních předpovědních pracovištích ČHMÚ jako jeden z klíčových podkladů pro meteorologické i hydrologické předpovědní a výstražné účely (mimo jiné pro Systém integrované výstražné služby SIVS a Hlásnou a předpovědní povodňovou službu HPPS). Radarové odhady a velmi krátkodobé předpovědi srážek (na +0h až +3h) jsou rutinně využívány jako vstupy do operativních hydrologických modelů (Obr. 3). Obr. 3 Vizualizace radarových odhadů srážek připravovaných pro vstup do hydrologického modelu Hydrog (odhady průměrných úhrnů srážek na předdefinovaných polygonech). 7

8 Součástí zpracování radarový měření je i jejich veřejná prezentace na webu HPPS ČHMÚ provozovaná na serveru hydro.chmi.cz viz Obr. 4. K dispozici je detailní gridová digitální informace o plošném rozložení srážek. Radarová data vstupují do tvorby hydrologických předpovědí a jsou nezbytným podkladem rovněž pro nově vyvinutý a publikovaný produkt Indikátor přívalových povodní, který je základním podkladem pro odhad nebezpečí srážek z hlediska vzniku lokálních přívalových povodní a předpokládá se jeho široké uplatnění při definici hodnot SPA na základě srážek a navazujících aktivit v povodňových plánech. Obr. 4 Prezentace plošných odhadů srážek kombinujících radarová a srážkoměrná měření na serveru Hlásné a předpovědní povodňové služby (aplikace HPPS ČHMÚ provázaná s povodňovým informačním systémem POVIS). Vývoj meteorologických přístrojů a systémů vedl v posledních několika desítkách let k rozvoji radarových měření a jejich kombinaci s údaji z pozemních srážkoměrů. Výsledný produkt je dnes nejkomplexnějším a nejpřesnějším obrazem dynamického vývoje srážek na celém území České republiky. Zejména v případě přívalových povodní (např. v červnu a červenci 2009), ale i při regionálních povodních s výskytem konvekce (např. Liberecko 2010, povodí Vltavy 2013), jsou informace z kombinace radar srážkoměry nedocenitelným a současně hlavním produktem o srážkách používaným při vlastním zvládání povodně. Povodňový informační systém POVIS již nyní obsahuje Modul ČHMU, který slouží pro automatické načítání zpráv SIVS a poskytování dat HPPS. Poskytování dat zahrnuje automatické přebírání a zobrazování posledních měřených údajů z vodoměrných stanic ČHMÚ (zobrazováno, přímo v modulu Digitální povodňový plán ČR DppČR), dále přebírá informace o úrovních evidovaných SPA v souladu s platným metodickým pokynem MŽP k zabezpečení hlásné a předpovědní povodňové služby. Dalšími přebíranými a zobrazovanými informacemi jsou 8

9 informace o poloze vodoměrných a srážkoměrných stanic (opět v rámci digitálního povodňového plánu ČR) a existuje rovněž provázání na prezentaci měřených dat v rámci webové aplikace HPPS ČHMÚ. POVIS jako informační nástroj určený pro povodňové orgány, shromažďuje základní informace o systému protipovodňové ochrany a poskytuje přístup (prostřednictvím relevantních odkazů) k důležitým operativním informacím, které jsou nezbytné pro zvládání povodně na různých úrovních povodňových orgánů. U některých těchto informací není s ohledem na jejich četnost a objemnost účelná ani ekonomicky efektivní jejich fyzická duplikace přímo v systému POVIS, ale jako vhodnější se ukazuje implementace pouze metadat a zprostředkování relevantních odkazů. Toto plátí zejména pro radarová data a z nich odvozené produkty. Do aplikace DppČR je plánováno začlenění radarových metadat (vrstvy lokalizace radarů a vrstvy jejich efektivního dosahu), dále je plánováno poskytnutí odkazů na operativní radarová data a odvozené produkty: data radarových odrazivostí (okamžitá měření a animace) na serverech ČHMÚ i záložních serverech mimo ČHMÚ data radarových odrazivostí (okamžitá měření a animace) optimalizovaná pro různé typy mobilních zařízení plošné odhady srážek získané kombinací radarových dat a pozemních srážkoměrů v aplikaci HPPS ČHMÚ Indikátor přívalových povodní Využití radarových dat pro detekci a předpověď přívalových srážek a povodní je v současnosti dynamicky se rozvíjející oblast. Případné nově vyvinuté a zveřejňované produkty budou po dobu udržitelnosti projektu doplňovány do seznamu odkazů v POVIS. Radarová data jsou též využívána řadou externích uživatelů (povodňové a krizové orgány, Řízení letového provozu, Armáda ČR, Hasičský záchranný sbor, Česká televize, Ředitelství silnic a dálnic, atd.) a dochází i k mezinárodní výměně radarových dat mezi evropskými meteorologickými službami. Radarové snímky z ČR jsou využívány i v rámci sil NATO. Meteorologické radary budou v letech podle zahraničních i našich zkušeností již opotřebované, technicky zastaralé a mělo by dojít k jejich úplné obnově (vysílač, anténa, přijímač, digitální zpracování signálu, zpracování dat, dohledový software). Technické parametry nových radarů by měly být minimálně na současné úrovni (viz Tab. 1) a měly by být schopny zajistit minimálně současnou kvalitu měření (frekvenci měření 5 minut při shodné snímací strategii, shodné měřené radarové veličiny, možnost přepínání parametrů měření během objemového měření). S ohledem na výrazné snižování cen polarimetrických radarů předpokládáme nákup těchto modernějších přístrojů, které umožňují měřit kromě klasické odrazivosti a dopplerovských rychlostí i další veličiny získané porovnáváním odrazů od signálů vysílaných s horizontální a vertikální polarizací. Tyto doplňkové veličiny umožňují zkvalitnit radarovou informaci, díky efektivnější filtraci nemeteorologických odrazů, možnosti odhadnout typ hydrometeorů v detekované oblačnosti a zpřesnit radarový odhad srážek. 9

10 Předpokládáme instalaci dvou shodných zařízení od jednoho dodavatele, což by mělo ušetřit náklady díky nižším nárokům na školení, menšímu počtu potřebných nakoupených náhradních dílů, zjednodušením servisu a dohledu na radarová měření i zjednodušením budoucího vývoje radarových aplikací. Tab. 1 Parametry současných meteorologických radarů ČHMÚ. Skalky u Protivanova Brdy Praha Oblast střední Morava střední Čechy WMO indikativ Zeměpisná šířka 49 30' 3,9" N ( 49,5011 N ) 49 39' 29,9" N ( 49,6583 N ) Zeměpisná délka 16 47' 18,6" E ( 16,7885 E ) 13 49' 04,1" E ( 13,8178 E ) Nadmořská výška 730 m 860 m Výška antény nad mořem 767 m 916 m V provozu Od 1995 (modernizace 2006) od 1999 (modernizace 2007) Typ radaru Gematronik METEOR 360AC EEC DWSR 2501C Dopplerovský mód Ano Ano ANTÉNA Druh Parabolická parabolická Průměr 4,2 m 4,27 m Šířka svazku 0,8 0,96 Zisk 44 db 45 db Polarizace lineární horizontální lineární horizontální VYSÍLAČ Druh magnetronový magnetronový Frekvence (nastavitelná) 5600 až 5800 MHz 5500 až 5700 MHz Frekvence (provozní určená ČTÚ) 5645 MHz (záložní 5652 MHz) 5630 HMz (záložní 5660 MHz) Vlnová délka (provozní) 5,31 cm 5,3 cm Impulsní výkon (minimálně) 250 kw 250 kw Délka pulsu 0,8; 2,0 μs 0,4; 0,8; 2,0 μs Opakovací frekvence Hz Hz PŘIJÍMAČ Typ Gematronic MIMIC, digitální, lineární mezifrekvenční zesilovač Sigmet RVP8, digitální, lineární mezifrekvenční zesilovač Minimální detekovatelný signál 109 dbm 110 dbm Dynamický rozsah 100 db 80 db Mezifrekvence 460/60 MHz 60 MHz Minimální detekovatelná odrazivost ve vzdálenosti 260 km 9,7 dbz 10,6 dbz OPERATIVNÍ PROVOZ Interval měření 5 min. 5 min. Maximální dosah 260 km 260 km Délka pulsu 0,8 mikrosekundy 0,8 mikrosekundy Opakovací frekvence 576 Hz, 1180 Hz, 768/1180 Hz 576 Hz, 1180 Hz, 768/1180 Hz 10

11 Současně s obnovou meteorologických radarů bude třeba obnovit výpočetní techniku v centru radarové sítě v Praze Libuši, kde probíhá vzdálený dohled radarových systémů, zpracování objemových dat z jednotlivých radarů, tvorba sloučené informace, tvorba výsledných uživatelských produktů a vizualizace dat pro interní využití v ČHMÚ. Předpokládáme nákup 3 linuxových serverů. Tyto servery nejsou součástí plánovaného projektu Elektronický portál pro prezentaci meteorologických, klimatologických a hydrologických informací, informací o kvalitě ovzduší a souvisejících informací (elektronického portálu pro prezentaci meteorologických, hydrologických a dalších dat ČHMÚ) a činnost těchto serverů nebude nijak zdvojovat jeho funkčnost. Zpracovatelský a vizualizační software byl vyvinut v radarovém oddělení ČHMÚ a předpokládá se jeho zachování, neboť je dostatečně flexibilní a obsahuje moduly pro tvorbu specializovaných výstupů dle požadavků různých návazných uživatelských aplikací. V současné době je v ČHMÚ vyvíjena aplikace pro sledování překročení radarových srážkových odhadů a extrapolačních předpovědí na předdefinovaných polygonech (okresy, do budoucna případně ORP nebo malá povodí) aktualizovaných v 5min kroku s minimálním zpožděním (do 1 minuty od konce měření). Tato aplikace má sloužit k včasnému podchycení rizikových situací s potenciálem pro možný výskyt přívalových povodní. S ohledem na vysokou frekvenci obnovy a minimální zpoždění je možné využít pouze radarových dat a adjustačního koeficientu z předcházejícího období, což zvyšuje míru nejistoty a s ní vysoké požadavky na meteorologické vzdělání uživatelů. V současnosti je proto testován na předpovědních pracovištích ČHMÚ zkušenými meteorology a hydrology. V případě obnovy radarové sítě na nové polarimetrické radary, bude možné z radarových dat mnohem efektivněji filtrovat falešné nemeteorologické cíle a bude možné provádět korekci útlumu radarového paprsku. Tyto změny povedou ke zkvalitnění radarových srážkových odhadů a extrapolačních předpovědí, aplikace pro jejich sledování by tak již mohla být začleněna do systému POVIS (pro registrované a zaškolené uživatele). Náklady na obnovu radarové sítě ČHMÚ (demontáž dvou starých radarů, nákup a instalace dvou nových radarů, nákup potřebné výpočetní techniky v radarovém centru) předpokládáme ve výši Kč včetně DPH 21 % (viz Tab. 2a d). Realizována bude v průběhu let V roce 2014 proběhne obnova radaru Brdy (Tab. 2a) a linuxových serverů a zpracovatelského software v radarovém centru (Tab. 2c). Výměna technologie radaru Skalky (Tab. 2b) a dodávka náhradních dílů (Tab. 2d) proběhne v roce Rozbor plánovaných nákladů je shrnut v tabulce 2a d. S ohledem na technickou náročnost a vysoké požadavky na dostupnost specialistů zajišťujících modernizaci ze strany ČHMÚ i dodavatele není možné provést obnovu obou radarů současně. Postupná obnova radarů též bude mít menší negativní dopad na uživatele (trvalá dostupnost alespoň nějakých měření v oblasti překryvu obou radarů). Příloha č. 1 tohoto dokumentu obsahuje návrh technické specifikace obnovy radarové sítě CZRAD. 11

12 Tab. 2 Rozbor odhadovaných nákladů (cíl 2. 1.), ceny jsou včetně 21% DPH. (a) Radar Brdy dodání 2014 Položka Cena [Kč] radarový vysílač a přijímač (polarimetrický, C pásmo, magnetron min. 250kW, solid state modulator, kabeláž, autokalibrace přijímače, monitoring vysílaného výkonu, digit. přijímač) polarimet. rozšíření digitálního přijímače radarová skříň (pro instalaci přijímače a vysílače, moduly automatického monitorování jednotlivých komponent radaru, měřící prvky, napájecí soustava) vlnovodná trasa anténní mechanika včetně podstavce anténa (4 5m, dualpol) anténní kopule (optimalizovaná pro polarimetrická měření) software pro zpracování signálu a vyhodnocení radarových měření software pro sledování a řízení jednotlivých komponent radaru, generování základních radarových dat instalační a testovací práce (instalace na radarovém stanovišti, přizpůsobení anténní mechaniky a kopule, FAT, SAT, konfigurace software) doprava školení HW/SW techniků školení meteo operátorů dokumentace demontáž starých radarů ekologická likvidace starých radarů pronájem jeřábu pro demontáž a instalaci upevnění kopule, antény přizpůsobení na stávající konstrukci úpravy kabeláže (datové rozvody, elektroinstalace) zdroj záložního bateriového napájení CELKEM (b) Radar Skalky dodání 2015 Položka Cena [Kč] radarový vysílač a přijímač (polarimetrický, C pásmo, magnetron min. 250kW, solid state modulator, kabeláž, autokalibrace přijímače, monitoring vysílaného výkonu, digit. přijímač) polarimet. rozšíření digitálního přijímače radarová skříň (pro instalaci přijímače a vysílače, moduly automatického monitorování jednotlivých komponent radaru, měřící prvky, napájecí soustava) vlnovodná trasa anténní mechanika včetně podstavce anténa (4 5m, dualpol) anténní kopule (optimalizovaná pro polarimetrická měření) software pro zpracování signálu a vyhodnocení radarových měření

13 software pro sledování a řízení jednotlivých komponent radaru, generování základních radarových dat instalační a testovací práce (instalace na radarovém stanovišti, přizpůsobení anténní mechaniky a kopule, FAT, SAT, konfigurace software) doprava školení HW/SW techniků školení meteo operátorů dokumentace demontáž starých radarů ekologická likvidace starých radarů pronájem jeřábu pro demontáž a instalaci upevnění kopule, antény přizpůsobení na stávající konstrukci úpravy kabeláže (datové rozvody, elektroinstalace) zdroj záložního bateriového napájení CELKEM (c) Zpracovatelské radarové centrum Praha Libuš dodání 2014 Položka Cena [Kč] software pro tvorbu pokročilých produktů v radarovém centru společný pro oba radary zpracování standardních i polarimetrických veličin tvorba alespoň PPI, RHI, Column Maxima, Echo Top, CAPPI, PseudoCAPPI, BASE, VIL, Surfacerain intensity, rain accumulation, sector winds, VAD/VVP, user defined Cross sections (dodání společně s radarem Brdy) linuxový server pro radarové centrum vzdálený dohled radarových systémů a souvisejících technologií pomocí SNMP (zpracovatelské servery, přenosové trasy, čidla prostředí) (dodání společně s radarem Brdy) linuxový server pro radarové centrum zpracování radarových dat, tvorba uživatelských výstupů zejména grafické výstupy pro účely meteorologických a hydrologických předpovědních pracovišť, SIVS, číselné výstupy pro hydrologické modelování, HPPS (dodání společně s radarem Brdy) linuxový server pro radarové centrum prezentace výsledných uživatelských dat a produktů zejména intranetové aplikace pro účely meteorologických a hydrologických předpovědních pracovišť, SIVS (dodání společně s radarem Brdy) CELKEM (d) Zpracovatelské radarové centrum Praha Libuš dodání 2015 Položka Cena [Kč] sada náhradních dílů (dodání společně s radarem Skalky) CELKEM CELKOVÉ NÁKLADY CÍLE 2.1. [Kč]

14 2.2 Rozšíření sítě automatických srážkoměrů a jejich implementace do POVIS Aktuální zabezpečení provozu dobrovolnické srážkoměrné sítě zajišťují stanice s manuálním (MSS) a automatizovaným provozem (ASS), z nichž ve větším zastoupení jsou právě manuální srážkoměrné stanice (Obr. 5), ze kterých jsou naměřená data o denních srážkových úhrnech zasílána do ČHMÚ formou měsíčního výkazu po uplynutí kalendářního měsíce poštou. Následně jsou data zkontrolována a vložena do databáze. Dochází zde k více než měsíčnímu zpoždění využití těchto informací. Velké množství dat vzniká v papírové formě, která není vhodná pro rychlé předání agregovaných zápisů, proto existuje významná prodleva v přenosu informací za krizových situací. V případě povodní, je důležitým faktorem včasnost informací o průběhu a intenzitě srážek, data z manuálních stanic jsou tak pro předpovědní a výstražné účely nepoužitelné. Z tohoto hlediska je další automatizace manuálních měření srážek pomocí automatických srážkoměrů (Obr. 6a, 6b) klíčovým úkolem pro zkvalitnění předpovědní a výstražné povodňové služby. Obr. 5 Manuální srážkoměr na pozemku dobrovolných pozorovatelů Obr. 6a Automatický člunkový srážkoměr váhový princip měření srážkoměr je určen pro měření tekutých i tuhých srážek okamžitá odezva při měření srážek není třeba čas pro roztátí tuhých srážek přesné okamžité měření i srážek s vysokou intenzitou horní vážená a spodní akumulační nádoba, přenos kapalin je zajištěn automaticky čerpadly "šokové" intenzivní krátkodobé topení horního kruhu záchytné plochy v určeném čase a za určených okolních podmínek integrovaný detektor srážek datový a pulzní výstup Obr. 6b Automatický váhový srážkoměr 14

15 Ze sítě srážkoměrných stanic ČHMÚ s automatickým provozem jsou aktuální data k dispozici ihned (se zpožděním pouze cca 15 minut) a nepřetržitě. Operativní data z automatizovaných měřících systémů, jsou nezbytná pro modelování odtokových procesů, pro systém integrované výstražné služby SIVS a důležitá pro povodňový informační systém POVIS. Aktuální a často aktualizovaná data z automatizovaných stanic jsou též klíčová pro kombinovaný plošný odhad srážek z radů a srážkoměrů. Včasné, kvalitní a aktuální informace jsou jednou ze základních podmínek zlepšení ochrany před povodněmi, mají zásadní význam pro krizové řízení a přispívají k podstatnému snížení povodňových škod. Vzhledem ke zvyšující se extremitě klimatu a s ní souvisejícím častějším výskytem extrémních situací (lokální povodně, sucha, bouřky, přívalové srážky) se ukazuje nutnost další postupné automatizace stávající manuální srážkoměrné sítě. V rámci předkládaného projektu plánuje ČHMÚ zahuštění automatické srážkoměrné sítě v západní polovině Čech o 20 stanic ASS viz příloha č. 2 (Seznam 20 srážkoměrných stanic k automatizaci) a Obr. 7 (včetně detailů). Z celkového počtu 20 automatických srážkoměrných stanic bude 16 osazeno srážkoměrem člunkovým a 4 srážkoměrem váhovým. Váhové srážkoměry mají výhodu v okamžité detekce všech typů srážek a jsou proto přednostně instalovány v oblastech se zvýšeným výskytem tuhých či přívalových srážek; tedy v horských oblastech nebo tam, kde není možné zajistit častější přítomnost obsluhy. U člunkových srážkoměrů může dojít k zamrznutí odtokového kanálku či k jeho ucpání nečistotami a rovněž při přívalových srážkách k zamezení překlápění zvýšeným tlakem kapaliny na mechanickou část srážkoměru. Realizace nákupu uvedených zařízení se předpokládá v roce Obr. 7 Manuální srážkoměrné stanice ČHMÚ určené k automatizaci 15

16 Detailní zobrazení lokalit 20 manuálních srážkoměrných stanic ČHMÚ určených k automatizaci (konkrétní místa jsou označena modrým symbolem ve výřezech map): 16

17 17

18 18

19 19

20 20

21 21

22 22

23 23

24 24

25 25

26 Po instalaci automatických srážkoměrů a zprovoznění přenosu dat do databáze ČHMÚ budou metadata z těchto automatických stanic implementovány do povodňového informačního systému POVIS (do vrstvy srážkoměrných stanic v Digitálním povodňovém plánu DppČR) stejným způsobem jako jsou ostatní stanice v systému POVIS viz (Obr. 8a, 8b). Obr. 8a Automatické srážkoměrné stanice ČHMÚ zařazené do POVIS 26

27 Obr. 8b Detail automatické srážkoměrné stanice ČHMÚ zařazené do POVIS 27

28 Přístup k datům z automatických srážkoměrných stanic ČHMÚ zařazených do POVIS bude zabezpečen odkazem na stránky ČHMÚ: sekce Počasí, odkazy: Grafy měření automatických stanic Aktuální mapy Počasí v Regionech Náklady na modernizaci manuální srážkoměrné sítě nákupem 20 automatických srážkoměrů předpokládáme ve výši , Kč včetně 21% DPH (viz Tab. 3). Náklady byly odhadnuty na základě cen stávajících typů automatických srážkoměrů provozovaných v síti ČHMÚ. Tab. 3 Rozbor odhadovaných nákladů automatizace 20 manuálních srážkoměrných stanic ČHMÚ, ceny jsou včetně 21% DPH. Typ srážkoměru člunkový MR3H-FC váhový MRW500 Srážkoměr Měřící stanice včetně zdroje Stojan pod srážkoměr Montáž včetně 20 m přívodního kabelu Cena za 1 ks srážkoměrné stanice Počet kusů 16 4 Cena celkem za srážkoměrné stanice daného typu srážkoměru Cena celkem Realizace projektu: 3.1 Příjemce podpory Příjemcem podpory z prioritní osy 1 bude Český hydrometeorologický ústav, který zadá projekt Upgrade měřících systémů pro předpovědní a výstražnou povodňovou službu výběrovým řízením po jednotlivých ucelených částech: Výběrové řízení na Komplexní obnovu srážkoměrných radarů sítě CZRAD Výběrové řízení na nákup nových srážkoměrů Implementace srážkoměrů do POVIS 3.2 Časový harmonogram realizace projektu Projekt bude probíhat v letech Jednotlivé cíle projektu budou realizovány postupně v několika etapách, které na sebe budou navazovat tak, aby byla zajištěna plynulá inovace systémů, jejich uvedení do provozu a to vše při minimalizaci výpadků měření z jednotlivých systémů viz Tab

29 Tab. 4 Časový harmonogram realizace jednotlivých etap projektu. Činnost / ROK Přípravná fáze Vyhlášení soutěží na veřejné zakázky Realizace soutěží na veřejné zakázky Uzavření smluv Realizace Obnova 1. srážkoměrného radaru Obnova 2. srážkoměrného radaru Automatizace srážkoměrů Implementace automatických srážkoměrů do POVIS Cíle projektu 2.1., Kalkulace nákladů a financování projektu Předpokládaná maximální výše projektu je do 111 mil. Kč včetně 21% DPH. Projekt bude financován z 85 % z OPŽP Prioritní osy 1. Kofinancování projektu bude zajištěno z 5 % ze SFŽP a z 10 % z rozpočtu MŽP (115V020 Rozvoj a obnova MTZ resortu MŽP). Rozložení předpokládaného financování je uvedeno v tabulce 5. Tab. 5 Rozpočtová tabulka: ceny uvedeny včetně 21% DPH. Název Cena v Kč Komplexní obnova srážkoměrných radarů sítě CZRAD radar Brdy radar Skalky Zpracovatelské radarové centrum Sada náhradních dílů Automatizace srážkoměrné sítě (20 ks ASS) Mezisoučet nákup Implementace do POVIS (20 ASS) Projektová příprava (žádost, zadávací dokumentace) 0 Technický dozor 0 Publicita celkem Publicita bilboard (1 ks) Publicita pamětní desky (3 ks á , Kč) Mezisoučet služby Rezerva 0 Celkem s 21% DPH

30 3.4 Přiměřenost předpokládaných nákladů Srážkové meteorologické radary jsou vysoce sofistikovaná zařízení, která vyrábí pouze několik firem na světě. Jejich roční produkce činí jednotky maximálně několik desítek kusů (např. v Evropě je cca 200 srážkových radarů s životností cca 15 let, tedy každoročně je instalováno cca radarů). Radary nejsou vyráběny v předstihu a není možné je koupit v nějakém specializovaném obchodě za danou cenu. Radary jsou vyráběny na zakázku (doba výroby cca 6 měsíců) dle specifikací zákazníka a s ohledem na konkrétní místo instalace (parametry místnosti pro instalování technologie, parametry radarové věže, apod.). Radary jsou konstruovány z komponent, které jsou speciálně vyvinuty samotnými výrobci radarů a z komponent vyráběných dle dodaných specifikací vysoce specializovanými elektrotechnickými firmami. Všechny části musí umět komunikovat mezi sebou a zejména s kontrolním a řídícím softwarem, který umožňuje i plné vzdálené řízení radaru. Radary se skládají z několika logických částí, které jsou z pohledu uživatele uzavřenými celky a ke kterým jsou výrobci radarů ochotni dodat odhad ceny. Odhad předpokládané výše nákladů pro cíl 2.1. Komplexní obnova srážkoměrných radarů sítě CZRAD (Tab. 2) vznikl na základě těchto podkladů od tří nejvýznamnějších výrobců radarů (Vaisala, SELEX Gematronik, EEC). Detailnější rozpis v tabulce 2 není možný, protože ho výrobci nezveřejňují; z pohledu uživatele se jedná o uzavřené celky a výrobci si takto chrání své know how. Vzhledem k unikátnosti řešení každého výrobce, by detailnější rozepsání některých celků mohlo vést k tomu, že by již nepopisovalo technickou realizaci použitou všemi výrobci. Detailnější popis některých položek v Tab. 2 je uveden pouze kvůli přesnější technické specifikaci dané části radaru. Reálnost odhadovaných nákladů na obnovu radarové sítě byla dále ověřována a potvrzena porovnáním s cenami několika zahraničních tendrů (Francie, Polsko a Moldávie) a dále porovnáním pořizovacích cen našich současných radarů navýšených o inflaci do roku Porovnání s cenami zahraničních tendrů z poslední doby mohlo být pouze orientační, protože dostupné informace jsme získali pouze pro projekty, jejichž zadání nebylo shodné s naším (většinou nešlo o kompletní obnovu, ale buď o novou instalaci, nebo se předpokládalo využití některých technologií zadavatele). O inflaci navýšené pořizovací ceny našich současných radarů se neliší o více jak 5% od plánovaných nákladů na obnovu radarů (viz Tab. 6). Při tomto porovnání je sice možné na jednu stranu předpokládat zlevňování digitálních komponent radarů, na druhou stranu jsou však plánované radary složitější (dvojí polarizace vs. jednoduchá polarizace) a je požadována též demontáž a ekologická likvidace stávajících radarů, což by mělo naopak cenu o něco navýšit. Tab. 6 Přepočet ceny současných radarů dle míry inflace na ceny konce roku 2012 Míra inflace od Přepočtená cena do Přepočtená cena do roku Radar Rok instalace Pořizovací cena [Kč] roku instalace do 2012 roku 2012 dle míry inflace [Kč] 2012 dle míry inflace a navýšení DPH na 21% [Kč] Skalky ,70% Brdy ,60%

31 Vzhledem k tomu, že jsou radary vyráběny na zakázku a obsahují i množství komponent od subdodavatelů, může se finální nabízena cena i dosti odlišovat s ohledem na vývoj kurzu koruny k euru a dolaru. Předpokládané náklady na realizaci cíle 2.2. Rozšíření sítě automatických srážkoměrů a jejich implementace do POVIS byly stanovena na základě údajů a informací o zakázkách stejného či podobného předmětu plnění. 3.5 Místo plnění Obměna a doplnění přístrojové techniky na radarových pracovištích a srážkoměrech stanicích ČHMÚ rozmístěných na území České republiky. Pro kompletní zajištění a koordinaci je místem plnění Praha. 3.6 Hodnotící kritéria Základním hodnotícím kritériem je splnění odborných požadavků zadavatele a ekonomická výhodnost nabídky. 3.7 Zajištění udržitelnosti projektu Povoz jednotlivých systémů pořízených v rámci projektu Upgrade měřících systémů pro předpovědní a výstražnou povodňovou službu bude po ukončení realizace a po dobu 5 následujících let povinné udržitelnosti projektů podpořených z OPŽP hrazen z provozních prostředků ČHMÚ. Vzhledem k tomu, že základem projektu je modernizace měřících systémů, které již v současné době ČHMÚ rutinně provozuje, nepředpokládáme nárůst provozních prostředků, potřebných k provozování modernizovaných systémů. Naopak v případě automatizace srážkoměrných stanic očekáváme pokles provozních prostředků cca o 10% oproti současnému stavu. Náklady na provoz a údržbu pořízených zařízení nejsou zahrnuty do rozpočtu předkládaného projektu. Nepřetržitý provoz modernizovaných systémů bude zajišťován jednotlivými odbornými útvary ČHMÚ do jejichž kompetence systémy spadají. V případě srážkoměrných radarů jde o Radarové oddělení Odboru distančních měření a informací; za provoz srážkoměrných stanic zodpovídá Odbor klimatologie. 31

32 Příloha č. 2 Seznam 20 srážkoměrných stanic k automatizaci (cíl 2.2). Automatizace manuální srážkoměrné sítě plán na rok 2014 místo id stanice typ srážkoměru Regionální Pobočka Okres Bečov nad Teplou L3BECO01 člunkový srážkoměr Plzeň Karlovy Vary Karlova Ves L2KVES01 člunkový srážkoměr Plzeň Rakovník Nemanice L2NEMA01 člunkový srážkoměr Plzeň Domažlice Oráčov L2ORAC01 člunkový srážkoměr Plzeň Rakovník Planá L2PLAN01 člunkový srážkoměr Plzeň Tachov Strašice L2STRA01 člunkový srážkoměr Plzeň Rokycany Úlice L2ULIC01 člunkový srážkoměr Plzeň Plzeň sever Žlutice L2ZLUT01 člunkový srážkoměr Plzeň Karlovy Vary Abertamy L3ABER01 váhový srážkoměr Plzeň Karlovy Vary Habartov L3HABA01 člunkový srážkoměr Plzeň Sokolov Borová Lada C1BLAD01 váhový srážkoměr České Budějovice Prachatice Březnice C1BREZ01 člunkový srážkoměr České Budějovice Příbram Chanovice C1CHAN01 člunkový srážkoměr České Budějovice Klatovy Kestřany C1KEST01 člunkový srážkoměr České Budějovice Písek Radošice C1RAD001 člunkový srážkoměr České Budějovice Plzeň jih Sedlice C1SEDL01 člunkový srážkoměr České Budějovice Strakonice Zámyšl C1ZAMY01 člunkový srážkoměr České Budějovice Klatovy Bernartice C1BERN01 člunkový srážkoměr České Budějovice Písek Staré Hutě C2SHUT01 váhový srážkoměr České Budějovice České Budějovice Postupice P3POST01 váhový srážkoměr Praha Benešov 32