Příloha k průběžné zprávě za rok 2015 Číslo projektu: TE02000077 Název projektu: Smart Regions Buildings and Settlements Information Modelling, Technology and Infrastructure for Sustainable Development Číslo výstupu: TE02000077DV008 Název výstupu: Protocol on the location and instrumentation of measuring stations in the pilot regions Datum dosažení: 31.8.2015 Předkládá: doc. Ing. Jaroslav Pollert, Ph.D. Název organizace: ENKI, o.p.s., ČVUT, SEWACO Jméno řešitele: RNDr. Jan Pokorný, CSc., Ing. Lenka Kröpfelová, PhD., doc. Ing. Jaroslav Pollert, Ph.D., Ing. Ondřej Doležal, Ph.D. Doc. Mgr. Jana Nábělková, Ph.D.,
Obsah Vybavení ENKI, o.p.s. v Třeboni pro meteorologická měření k 31.8. 2015 a jeho využití k monitoringu na Třeboňsku, v Brně, Českobudějovicku a Boskovicích. Pilotní projekt Botič profily a přístroje ČVUT Osazení ČOV BOSKOVICE SEWACO
Vybavení ENKI, o.p.s. v Třeboni pro meteorologická měření k 31.8. 2015 Pracoviště ENKI, o.p.s. vlastní 17 ks mobilních telemetrických stanic typu M4016, které byly vyvinuty na základě více jak 12-ti letých zkušeností s výrobou obdobných přístrojů ve firmě FIEDLER-MÁGR a jednu stacionární stanici od společnosti Meteoservis Vodňany, která je umístěna na plošině na střeše sídla ENKI, o.p.s v Třeboni, Dukelská 145. V průběhu let 2014, 2015 byly tyto meteorologické stanice upraveny a instalovány na Třeboňsku, v Brně a v Boskovicích pro účely projektu CK. Dále jsou dvě stanice v provozu na Českobudějovicku u obce Záboří. Pro jejich správu je využíván datahosting webový prohlížeč měřených dat firmy FIEDLER- MÁGR. Telemetrické stanice jsou vybavené GPRS modemem, který posílá data na server, k němuž má uživatel přístup pomocí této webové aplikace, jež je konfigurována přístupových práv každého uživatele. Adresa serveru je https://stanice.fiedler-magr.cz. Ukázky záznamů a podrobnější popis jsou uvedeny v milníku Map of sub-regions with a time series database of temperature, wind, solar, rainfall and other defined year-long conditions for the smart region design Popis stanice FIEDLER-MAGR Jednotka M4016-G při plném vybavení v sobě zahrnuje univerzální datalogger, telemetrickou stanici s vestavěným GSM/GPRS modulem, programovatelný řídící automat a senzory. V jednotce M4016-G se podařilo skloubit její snadnou SW i HW modifikovatelnost a zároveň její vysokou odolnost proti nepříznivým podmínkám, ve kterých často pracuje. Jednotku lze rozšířit o řadu externích modulů, kterými si zákazník může měřící sestavu značně modifikovat. K dispozici je 32 dynamicky obsazovaných záznamových kanálů pro měření a archivaci průtoků, hladin, tlaků a mnoha dalších veličin. Chody a poruchy čerpadel, narušení objektu nebo obecně stavy kontaktů může monitorovat až 40 binárních kanálů. Jeden textový kanál zaznamenává všechny mimořádné události včetně přijatých i odeslaných SMS, výpadky v napájení a pod. Celková záznamová kapacita jednotky je větší než 400.000 hodnot a proto k zaplnění paměti a k následnému přepisování nejstarších změřených dat tak v praxi dochází až po několika letech provozu. Základní přípojná deska DPD obsahuje svorky šesti proudových vstupů 4-20 ma a osmi pulsně-binárních PV vstupů, sériové rozhranní RS485 a 2 spínací kontakty relé. Speciální přípojné desky obsahují ještě vstupy pro čtyřvodičové připojení teplotních senzorů Pt100, sériové rozhraní SDI-12 a napěťové vstupy. Díky zabudovanému rozhraní RS485 lze počty vstupů i výstupů značně rozšířit a realizovat tak i velké měřící sestavy. Maximálně lze přes rozhraní RS485 k jedné jednotce M4016
připojit dva vstupně výstupní binární moduly DV a 16 výstupních modulů MAV420/DIN s galvanicky odděleným proudovým výstupem 4-20 ma. Stanice ENKI, o.p.s. jsou osazeny následujícími čidly: Čidla meteorologických veličin: 1. Pyranometr Kipp&Zonen CM3 globální dopadající radiace [W.m -2 ] 2. Pyranometr Kipp&Zonen CM3 globální odražená radiace [W.m -2 ] 3. NET radiometr Kipp&Zonen CNR 1 [W.m -2 ] 4. Anemometr Tlusťák(W2) směr a rychlost větru [m.s -1, ] 5. Snímač RVT11/RK snímače teploty a relativní vlhkosti [ C, % ] 6. VIRRIB čidlo relativní objemové vlhkosti půdy [ %] 7. Čidlo teploty Pt 100 [ C] 8. SR02 člunkový srážkoměr Meteoservis [mm.10min -1 ] 9. Půdní radiometr Hukseflux [W.m -2 ] Čidla environmentálních veličin: 10. Elektrická vodivost a teplota [µs, C ] 11. Výška vodní hladiny [ mm] 12. Průtok [ l.s -1 ] 13. Koncentrace O 2 [ mg.l -1 ] 14. Teplota čidla O 2 [ C] 15. Koncentrace ph [ ph] 16. Teplota čidla pho 2 [ C] 17. Osvit A [µa] 18. Osvit B [µa] 19. PHAR A [µmol] 20. PHAR B [µmol] Popis stanice METEOSEVIS Pracoviště je vybaveno dvěma meteorologickými stanicemi s nadstandardním vybavením na měření radiace od spol. METEOSERVIS Vodňany. První stacionární meteostanice je trvale umístěna na střeše sídla společnosti ENKI, o.p.s. v Třeboni ( GPS: 49.0052928N, 14.7742289E ) a je osazena meteorologickými standardy na měření globální radiace a ostatních meteorologických jevů. 1. Globální radiace na vodorovnou plochu (Kipp&Zonen CM11) 2. Difusní radiace na vodorovnou plochu (Kipp&Zonen CM11 a stínící kruh Kipp&Zonen ) 3. Globální radiace na ploše střechy, kolektorů (Kipp&Zonen CM11) 4. UV1 složka globální radiace na vodorovnou plochu (Kipp&Zonen CUV 3) 5. IR složka globální radiace na vodorovnou plochu a teplota čidla (Kipp&Zonen CG 1) 6. Teplota a relativní vlhkost (VAISALA HMP45D) 7. Směru větru (VAISALA WAV 151) 8. Rychlost větru a (VAISALA WA151), 9. Tlak (VAISALA PTB 100A)
10. Srážky ( Meteoservis MR3H). Druhá meteostanice byla původně zamýšlena jako mobilní a autonomní, což jí dovoluje nezávislý energetický zdroj akumulátory, dobíjené fotovoltaickým panelem. Je určena pro měření v terénu a také na střednědobá měření na sledovaném objektu pro verifikaci matematických modelů. Sestava mobilní stanice: NET radiometr (albedometr ve VIZ a UV a teplota)v současnosti využíván na stožáru (Kipp&Zonen CNR 1), stínící kruh na měření difusní radiace na vodorovnou plochu (Kipp&Zonen CM3), 2x globální radiace (Kipp&Zonen CM3), 2x teplota a vlhkost (VAISALA HMP45D), tlak (VAISALA PTB 100A), srážky (MR1H), směr a rychlost větru (W2), 5x teplota (Pt 100). Stanice je vhodná na umístění na objektu kde je dostupná el. síť a internetové připojení, má také seriovou linku RS232. Tato stanice není využívána a je možné ji použít. Přehled rozmístění jednotlivých stanic podle lokality a projektů v r. 2015 a. Lokalita Třeboň a okolí Stacionární stanice ENKI, o.p.s. Dukelská 145, Třeboň GPS: 49.0052928N, 14.7742289E Měřící stanice: Domanín vrt meteo 0 GPS: 48 57'49.362"N, 14 44'41.301"E 48.9637117N, 14.7448058E Měřící stanice: Domanín vrt teploty 9 GPS: 48 57'49.508"N, 14 44'41.171"E 48.9637522N, 14.7447697E Měřící stanice: Mokré louky 1 zátopa 8 GPS: 49 1'23.487"N, 14 46'31.799"E 49.0231908N, 14.7754997E Měřící stanice: Mokré louky 2 5 GPS: 49 1'18.750"N, 14 46'37.187"E 49.0218750N, 14.7769964E
Měřící stanice: Mobilní 7 GPS: 49.0099314N, 14.7655139E Měřící stanice: Záloha 1 10 GPS: 49.0099314N, 14.7655139E Měřící stanice: Stožár GPS: 49.0099314N, 14.7655139E 1 b. Lokalita Brno a okolí Měřící stanice: AdMas Brno 3 GPS: 49 14'7.915"N 16 34'13.332"E 49,2355311N, 16,57037E Měřící stanice: Lískovec 6 GPS: 49 10'27.916"N 16 33'17.193"E 49,1744211N, 16,55477583E Měřící stanice: Boskovice 12 GPS: 49 29'10.704"N, 16 39'8.117"E 49,48630667N, 16,65225472E c. Projekty rybniční Rybník Pospěch Měřící stanice: Kamenný potok 4 GPS: 48 59'31.925"N, 14 16'54.443"E 48.9922014N, 14.2817897E Měřící stanice: Zábořský potok 13 GPS: 48 59'46.927"N, 14 16'44.709"E 48.9963686N, 14.2790858E
Sádky Šaloun Měřící stanice: Sádky Šaloun 11 GPS: 49.0681117N, 14.7109281E Sádky Třeboň Měřící stanice: Sádky Třeboň 16 GPS: 48.9974192N, 14.7725953E Rybník Klec Měřící stanice: Rybník Klec 14 GPS: 49.1217433N, 14.7436953E Rybník Rod Měřící stanice: Rybník Rod 15 GPS: 49.1217433N, 14.7436953E Dunajovice přeliv Měřící stanice: Dunajovice přeliv 2 GPS: 49 1'48.702"N, 14 42'27.624"E 49.0301950N, 14.7076733E Jednotlivé stanice jsou osazeny následujícími čidly (podle pořadí v seznamu) a byla jim na počátku přidělena následující pořadová čísla: a. Lokalita Třeboň a okolí Měřící stanice: Domanín vrt meteo p.č. 0 Čidla: 3, 4, 2x5,6,3x7,8,9 Měřící stanice: Domanín vrt teploty p.č. 9 Čidla: 26x7, 3x8, 4x9
Měřící stanice: Mokré louky 1 zátopa p.č. 8 Čidla: 1,2,4, 2x5,6,3x7, Měřící stanice: Mokré louky 2 p.č. 5 Čidla: 1,2,4, 2x5,6,10x7, Měřící stanice: Mobilní p.č 7 Čidla: 3, 2x5,6,10x7,8,2x9 Měřící stanice: Záloha 1 p.č. 10 Čidla: 1,2, 4,2x5,6,3x7,8 Měřící stanice: Stožár p.č. 1 Čidla: 3, 4x4, 5x5,6,,9 b. Lokalita Brno a okolí Měřící stanice: Brno - AdMas p.č. 3 Čidla: 1,2,4, 2x5,6,3x7,8 Měřící stanice: Brno -Lískovec p.č. 6 Čidla: 1,2,4, 2x5,6,3x7,8 Měřící stanice: Boskovice p.č. 12 Čidla: 1,2,4, 2x5,6,11x7,8 c. Projekty rybniční Rybník Pospěch Měřící stanice: Kamenný potok p.č. 4 Čidla: 10,11 Měřící stanice: Zábořský potok p.č. 13 Čidla:10,11 Sádky Šaloun Měřící stanice: Sádky Šaloun p.č. 11 Čidla:4, 3x7, 13,14
Sádky Třeboň Měřící stanice: Sádky Třeboň p.č. 16 Čidla:13,14 Rybník Klec Měřící stanice: Rybník Klec p.č. 14 Čidla: 1,2,4, 5,8x7,8,11,2x13,2x14,15,16,17,18,19,20 Rybník Rod Měřící stanice: Rybník Rod p.č. 15 Čidla: 1,2,4, 5,8x7,8,11,2x13,2x14,15,16,17,18,19,20 Dunajovice přeliv Měřící stanice: Dunajovice přeliv p.č. 2 Čidla:10,11,12
Stanice Brno
Stanice Posměch
Stanice Třeboň
Pilotní projekt Botič profily a přístroje ČVUT 1 Současný stav Charakteristika povodí Jako pilotní povodí pro strategický cíl A: pollution, bylo zvoleno povodí Botiče. Jde o drobný vodní tok (plocha do 150 m 2,Q90d<0,6m 3 /s, Q330d<0,2 m 3 /s), pramenící nedaleko obce Křížkový Újezdec, jihovýchodně od Prahy a po cca 34,5 km se vlévající do Vltavy. Přibližně polovina toku protéká územím Prahy. Jedná se o nejdelší pražský potok a největší pražský přítok Vltavy mimo Berounku. Jeho povodí se rozkládá na ploše o rozloze 134,85 km 2. V horní části toku je koryto v přírodním stavu, pouze v obcích jsou některé úseky opevněné. Ve střední části pod Hostivařskou přehradou Botič meandruje a vytváří tůně a mokřady. Tento úsek byl vyhlášen přírodní památkou. Dolní část toku pokračuje ve zpevněném korytě a je významně ovlivněn zástavbou. Na toku je 12 nádrží a rybníků, z nichž největší je Hostivařská nádrž, která má zásadní vliv na střední a dolní úsek Botiče. Již před Prahou je tok ovlivněn řadou zaústění dešťových kanalizací v obcích, silničním okruhem a dálnicí. V Praze jsou hlavními zdroji znečištění, kromě zaústění dešťových kanalizací, také odlehčovací komory jednotné kanalizace, kterých je na 17,5 km dlouhém úseku celkem 31. Současné i plánované zapojení v rámci projektu: 1) Provedení hydroekologického monitoringu (HEM): dle metodiky akceptované Ministerstvem životního prostředí založené na principu skórování jednotlivých parametrů, hodnocených z pohledu jejich vlivu na hydromorfologickou kvalitu toku. Při hodnocení se sleduje několik ukazatelů: koryto a trasa toku, dno, břeh a inundační území, proudění a hydrologický režim. Klasifikace hydromorfologického stavu je provedena přiřazením vypočtené hodnoty hydromorfologické kvality úseku do jednoho z pěti stupňů hydromorfologického stavu (velmi dobrý, dobrý, průměrný, špatný, zničený). 2) Monitoring chemického stavu toku: vytipování odběrných míst na toku při terénním monitoringu tak, aby z výsledků odběrů bylo možné identifikovat vliv bodových a nebodových zdrojů znečištění na kvalitu vody a sedimentu Botiče viz tabulka a obrázek (pozn.: Do bodových zdrojů znečištění patří zaústění dešťových vod ze silničního okruhu, zaústění dešťových vod ve městech a obcích a zaústění kanalizačních stok a přepadů z odlehčovacích komor. Z nebodových zdrojů je nejvýznamnějším zástupcem zemědělství, ale často je sem řazena také doprava.) Rozsah pravidelného monitoringu: odběry vody a sedimentu, měření ukazatelů: ph, konduktivita, obsah rozpuštěného kyslíku, teplota vody, koncentrace amoniového dusíku (N-NH 4 + ), chemická spotřeba kyslíku (CHSK Cr ), dusičnanový dusík (N-NO 3 ), chloridy (Cl - ), analýza stopových kovů (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) ve vodě a sedimentu a mikrobiologické ukazatele (koliformní bakterie, E. coli, enterokoky). U vzorků sedimentu jako doprovodná analýza: obsah organické hmoty ztrátou žíháním. 3) Monitoring biologického stavu pomocí složky makrozoobentos 4) Sledování nejvýznamnějších vodních nádrží na toku: biologické hodnocení (odběry planktonu) a chemické hodnocení (ph, konduktivita, rozpuštěný kyslík, teplota, živiny n a P) Tabulka: Charakteristika vybraných odběrových míst na Botiči č. profilu ulice poznámka GPS
VLTAVA 1 před Křížkovým Újezdcem malý rybníček 49.9394433N, 14.5959969E 2 doleva směr Chomutovice za rybníkem Ovčáry 49.9407194N, 14.5904953E 3 Čenětice 18 před Čeněticemi 49.9424294N, 14.5807808E 4 Čenětice 23 za Čeněticemi a přítokem z nádrže 49.9447389N, 14.5727328E za chatovou osadou Kršovice, před Olešky 731, Radějovice 5 přítokem 49.9527061N, 14.5533978E za chatovou osadou Kršovice, za Olešky 731, Radějovice 6 přítokem 49.9531911N, 14.5530867E za chatovou oblastí u Jesenice, u Do potočin 137, Jesenice 7 Pražského okruhu 49.9626211N, 14.5449958E 8 K cihelně 91, Jesenice za přítokem na Kocandě, SN1 49.9678714N, 14.5398153E 9 Botičská 407, Jesenice za Osnickým potokem, SN3 49.9712303N, 14.5431158E 10 K Oboře 248, jesenice před Průhonickým parkem 49.9782108N, 14.5479594E 11 U motelu 414, Průhonice pod D1, vliv RN 50.0077542N, 14.5519669E před soutokem s Pitkovickým Na dobré vodě 39, Praha 50.0268053N, 14.5642153E 12 potokem 13 Na dobré vodě 39, Praha u brodu před Petrovicemi 50.0297603N, 14.5630858E 14 Na dobré vodě 39, Praha pod DN u Petrovic 50.0306606N, 14.5609686E 15 U potoka 245/1, Praha pod OK83 50.0514719N, 14.5287078E 16 ul. Kozinovo náměstí nad OK 81+82 50.0509000N, 14.5208078E 17 ul. Kozinovo náměstí pod OK 81+82 50.0508986N, 14.5204725E 18 ul. Za potokem před rybníkem u Záběhlického zámku 50.0521017N, 14.4975517E pod Jižní spojkou, za Hamerským ul. Na Botiči 50.0556314N, 14.4791867E 19 rybníkem 20 Ostrčilovo náměstí před zatrubněním 50.0657206N, 14.4235992E PRAHA 0 urbanizovaná oblast hlavní dopravní tepny 5 km 20 19 18 17 8 7 16 12 15 9 10 6 14 13 11 5 3 BOTIČ odběrná místa 4 2 Obrázek: Schéma Botiče s odběrnými místy
Použité přístroje a metody a ukazatele jimi sledované Hodnocené ukazatele ph, konduktivita O 2, teplota Cl -, N-NH + 4, N-NO - 3, N-NO - 3-2, CHSK Cr, P-PO 4 koliformní bakterie, E. Coli, enterokoky Přístroj / metoda stanovení multimetr HQ HACH LANGE ( měřeno in situ při pravidelných terénních odběrech Spektrometr DR 3900 HACH LANGE / kyvetové testy HACH LANGE Quanty Tray zatavovačka, WEA160F 6 watt UV lampa, thermostat Memmert / metoda Colilert těžké kovy Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn atomová absorpční přístroj Solaar S (FAAS, GFAAS) Hg spektrometrie přístroj AMA 254 Seznam přístrojů pro chemické analýzy: 1. multimetr HQ HACH LANGE 2. Spektrometr DR 3900 HACH LANGE 3. Quanty Tray zatavovačka 4. WEA160F 6 watt UV lampa 5. thermostat Memmert 6. atomový absorpční spektrometr Thermo Scientific Solaar S 7. AMA 254
Osazení ČOV BOSKOVICE SEWACO