Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi
Facultatea de Geografie şi Geologie
Școala Doctorală de Chimie și Științe ale Vieții și
Pământului
IDENTIFICAREA ZONELOR CU RISC LA INUNDAŢII ÎN
BAZINUL HIDROGRAFIC OZANA
-rezumatul tezei de doctorat -
Coordonator științific:
Prof. univ. dr. Gheorghe Romanescu
Doctorand:
Marina Iosub
Iași, 2017
2
Domnului / Doamnei
…………………………………………………………………………………..
Vă facem cunoscut că în data de 15 martie 2017, ora 10 00
, în Amfiteatrul B8, etaj 3, Corpul B,
Facultatea de Geografie și Geologie a Universității „Alexandru Ioan Cuza” din Iași, va avea loc
susținerea în ședință publică a tezei de doctorat „ Identificarea zonelor cu risc la inundaţii în bazinul
hidrografic Ozana”, elaborată de drd. Marina IOSUB, sub îndrumarea științifică a Prof. univ. dr.
Gheorghe ROMANESCU în vederea obținerii titlului științific de doctor în Geografie.
Comisia de doctorat a fost numită prin Decizia Nr. 2051 / 14.02.2017 a Rectorului Universității
”Alexandru Ioan Cuza” din Iași și are următoare componență:
Președitele comisiei:
Prof. univ. dr. Gabi DROCHIOIU – Director al Școlii Doctorale de Chimie și Științe ale Vieții și
Pământului,Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași
Conducător științific:
Prof. univ. dr. Gheorghe ROMANESCU – Departamentul de Geografie, Facultatea de Geografie și
Geologie, Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași
Referenți:
Prof. univ. dr. Victor SOROCOVSCHI - Universitatea „Babeș Bolyai” - Cluj Napoca
Prof. univ. em. dr. Liviu APOSTOL - Departamentul de Geografie, Facultatea de Geografie și
Geologie, Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași
Prof. univ. dr. Mircea VOICULESCU - Departamentul de Geografie, Facultatea de Chimie, Biologie,
Geografie, Universitatea de Vest din Timişoara.
Vă transmitem rezumatul tezei de doctorat și vă invităm să participați la ședința de susținere a tezei.
3
Cuprins
INTRODUCERE 10
LOCALIZAREA BAZINULUI HIDROGRAFIC OZANA 15
1. ISTORICUL ȘI METODOLOGIA CERCETĂRII 18
1.1STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR ÎN DOMENIU PE PLAN INTERNAŢIONAL 18
1.2 ISTORICUL CERCETĂRILOR FACTORILOR FIZICO-GEOGRAFICI ȘI A SIMULĂRILOR HIDROLOGICE 26
1.3 CADRUL TEORETIC 30
1.4 METODOLOGIA DE LUCRU ȘI BAZA DE DATE ANALOGICĂ ȘI DIGITALĂ UTILIZATĂ 32
2. CONDIȚII NATURALE ȘI ANTROPICE GENERATOARE DE FENOMENE DE RISC HIDROLOGIC 37
2.1 SUBSTRATUL GEOLOGIC 37
2.1.1 ZONA FLIȘULUI 37
2.1.2 ZONA DE MOLASĂ 39
2.1.3 ZONA DE PLATFORMĂ 40
2.1.4 DEPOZITELE DIN CUATERNAR 41
2.1CARACTERISTICI MORFOMETRICE ALE RELIEFULUI 42
2.2.1 ALTIMETRIA 42
2.2.2. ENERGIA DE RELIEF 44
2.2.3 PANTA 45
2.2.4 EXPOZIȚIA VERSANȚILOR 46
2.2.5 DENSITATEA REȚELEI HIDROGRAFICE 47
2.3 CONDIȚII CLIMATICE 48
2.3.1 CARACTERIZAREA CLIMATICĂ 48
2.3.2 INDICI DE APRECIERE A PERIOADELOR DE SECETĂ ŞI UMIDITATE EXCEDENTARĂ 53
2.4 CONDIŢII EDAFICE 67
2.5 UTILIZAREA TERENULUI 70
2.6 CARACTERISTICI HIDROGRAFICE ŞI HIDROLOGICE 74
2.6.1 PARAMETRII DE FORMĂ AI BAZINULUI HIDROGRAFIC OZANA 74
2.6.2 CARACTERISTICI HIDROGEOLOGICE 82
2.6.3 CARACTERISTICI HIDROLOGICE 83
2.6.4 PRINCIPALELE EVENIMENTE HIDROLOGICE DE RISC DIN BAZINUL HIDROGRAFIC AL RÂULUI OZANA (VIITURI ŞI INUNDAȚII) 88
2.6.5 ANALIZA SPAȚIO-TEMPORALĂ A CALITĂȚII APEI ÎN BAZINUL HIDROGRAFIC AL RÂULUI OZANA 94
2.7 FACTORUL ANTROPIC 100
2.7.1 AȘEZĂRILE UMANE 100
2.7.2 CONSTRUCŢII HIDROTEHNICE DE APĂRARE ÎMPOTRIVA INUNDAŢIILOR 102
4
3. METODOLOGII APLICATE PENTRU DETERMINAREA AREALELOR EXPUSE RISCULUI LA VIITURI ÎN BAZINUL
HIDROGRAFIC OZANA 107
3.1 INDICELE „CURVE NUMBER” 107
3.1.1 METODOLOGIE 107
3.1.2APLICAŢIE ASUPRA BAZINULUI HIDROGRAFIC AL RÂULUI OZANEI 112
3.2TIMPUL DE CONCENTRARE AL APEI 113
3.2.1 METODOLOGIE 113
3.2.2 IDENTIFICAREA BAZINELOR CU POTENŢIAL MARE DE CONCENTRARE A APEI 114
3.3 METODA RUNOFF 118
3.3.1 METODOLOGIE 118
3.3.2 REZULTATE OBŢINUTE PENTRU BAZINUL HIDROGRAFIC AL RÂULUI OZANA 119
3.4 METODA HEC-RAS 122
3.4.1 PROGRAMUL DE SIMULARE A INUNDAȚIILOR HEC-RAS 122
3.4.2 BAZE DE DATE ANALOGICE ȘI DIGITALE UTILIZATE 124
3.4.3 METODOLOGIE 126
3.4.4 SIMULAREA UNEI INUNDAŢII ÎN ALBIA MAJORĂ A RÂULUI OZANA 135
3.5 DIFERENȚELE DE APRECIERE A AREALELOR INUNDATE ÎNTRE METODA HEC-RAS ȘI FLOOD ZONE 139
3.6 AREALE EXPUSE RISCULUI LA INUNDAȚIE ȘI LA VIITURI DE VERSANT 146
CONCLUZII 154
BIBLIOGRAFIE 158
5
Introducere
Viiturile și inundațiile sunt unele dintre cele mai frecvente hazarduri care afectează societatea
umană și de cele mai multe ori pot avea un impact extrem de puternic asupra acesteia (Alfieri et al.,
2015; Romanescu, 2013, 2015a,b,c). Inundațiile produse la nivel mondial sunt extrem de puternice și
produc pagube materiale și pierderi de vieți omenești extrem de importante (Corduneanu et al., 2016;
Kominkova et al., 2016; Mic, Galea, 2004; Romanescu, Zaharia, 2016; Smith, Ward, 1998).
La scară regională Moldova, situată în partea de est a României, este încadrată în două mari bazine
hidrografice: Siret și Prut, care sunt frecvent expuse la viituri și inundații. Intensificarea fenomenelor
meteorologice și hidrologice extreme din ultima decadă a determinat apariția pe râurile din bazinele Prut
și Siret a unor debite cu valori istorice (Cojoc et al., 2015; Croitoru, Minea, 2015; Hapciuc et al.,
2016a,b; Romanescu, 2006a,b, 2009a,b, 2011a,b; Romanescu, Romanescu, 2015; Romanescu et al.,
2010a,b, 2011a,b, 2013a). Această situație este specifică și bazinului hidrografic Ozana, la nivelul
anului 2005, când a înregistrat debitul istoric inundând intravilanul din mai multe localităţi. Au fost
afectate peste 100 de gospodării, 70 ha de teren agricol, drumuri judeţene, poduri (Iosub et. al, 2012).
Frecvența de producere a viiturilor și inundațiilor este influențată, cel mai puternic, în perioada verii de
seturi de zile consecutive cu precipitații abundente care pot depăși 150-200 mm.
Obiectivele generale şi specifice
Lucrarea de faţă îşi propune realizarea unei hărţi a riscului de natură hidrologică pentru bazinul
râului Ozana pentru diferite probabilităţi de depăşire a unui debit. Acest lucru se va face prin crearea a
două modele de simulare a unor viituri și inundații: HEC-RAS și modelul viiturilor de versant.
Obiectivele specifice constau în:
- crearea bazei de date şi completarea acesteia;
- crearea unui model numeric care să descrie cât mai corect situaţia din teren;
- testarea a cel puţin două metode de simulare de inundaţie;
- validarea rezultatelor obţinute;
- identificarea zonelor expuse riscului la inundaţie
Scopul lucrării
Scopul acestei lucrări vizează identificarea arealelor locuite expuse riscului la inundație, din cadrul
bazinului hidrografic al râului Ozana. Riscul la inundație este reprezentat de fenomenul de concentrarea
al apei și scurgerea de pe versanți prin organisme torențiale, dar și de debitele maxime înregistrate pe
valea râului Ozana. Identificarea organismelor torențiale cu potențial rapid de acumulare al apei, dar și
capacitatea maximă de transport a acestora va fi realizată prin utilizarea metodelor de identificare a
timpului de concetrare al apei și RunOff. Simularea unor debite mari, cu o probabilitate de apariție mai
mare de 1%, pe valea râului Ozana se va realiza utilizând programul HEC-RAS. Îmbinarea rezultatelor
obținute prin cele trei metode va conduce la identificarea spațiului locuit afectat de scurgerile de pe
versant (în cazul unor precipitații cu probabilitate de apariție de 1%), dar se va identifica și arealul
inundat în cazul unei inundații cu probabilitate de apariție de 0,1%. Rezultatele obţinute prin diferite
metode de simulare vor fi validate cu datele din teren.
6
Localizarea bazinului hidrografic Ozana
Bazinul hidrografic al râului Ozana este situat în partea de NE a Carpaților Orientali și se extinde pe
trei unități majore de relief: Munții Stânișoarei, Subcarpații Moldovei și Podișul Moldovei. Bazinul
hidrografic Ozana este orientat pe direcția V-E și este cuprins între paralele de 47º08'19" şi 47º18'15"
latitudine nordică şi între meridianele de 25º55'35" şi 26º33'45" longitudine estică (acestea fiind și
punctele extreme ale bazinului) (Fig. 1).
Conform hărților topografice 1:5000, de pe care a fost extrasă cumpăna de ape, bazinul are
lungimea de 57 km și o lățime maximă de 17 km. Suprafața de pe care își adună apele este de 419 km2
și
reprezintă 0,2% din suprafața României și 7% din județul Neamț (Iosub et al. 2012, 2014).
Fig. 1 Localizarea bazinului hidrografic Ozana
7
2. Condiții naturale și antropice generatoare de fenomene de risc hidrologic
2.1 Substratul geologic
Pe suprafaţa teritoriului bazinului hidrografic al râului Ozanei se individualizează trei unităţi
geologico-structurale: zona flişului, zona de molasă și zona de platformă. Prima unitate este specifică
arealului montan, cea de-a doua arealului subcarpatic, iar cea de-a treia podișului.
Fig. 2.1 Harta geologică a bazinului hidrografic al râului Ozana (după Comitetul de Stat al Geologiei, 1968, scara
1:200000)
Rolul altimetriei este de a determina caracteristicile diferitelor unităţi ale reliefului şi prezintă o
importanţă deosebită în determinarea particularităţilor condiţiilor climatice. Etajarea altitudinală este
evidentă, deoarece bazinul are forma unui amfiteatru cu înălţimi care scad de la vest spre est, de la 1530
m la 273 m. Altitudinea maximă se înregistrează pe cumpăna de ape din vest, în Munţii Stânişoarei, Vf.
Bivolul (1530 m), iar altitudinea minimă se întâlneşte în extremitatea estică a bazinului, la gura de
vărsare a râului Ozana în râul colector Moldova (275 m). Ecartul altitudinal este de 1255 m.
Valoarea maximă înregistrată este de 445 m/km2, iar cea minimă este de zero. Energia de relief
medie pe bazin este de 178 m/km2. Distribuția pe clase de valori ale indicelui este strâns legată de
8
formațiunile litologice din bazin. Astfel, în zonele caracterizate de contactul dintre formațiuni litologice
cu rezistență mare la modelare, cu cele care au o rezistență slabă sau moderată, apar diferențieri mari de
altitudine.
Panta este parametrul morfometric care are implicaţii hidrologice notabile. Acesta influenţează
viteza de scurgere a apei, care la rândul său influenţează infiltraţia, coeficienţii de scurgere, forţa de
eroziune, regimul termic şi de îngheț al râurilor. Un alt aspect important pe care îl are panta este că în
zona albiilor, în funcţie de înclinare, joacă un rol important în formarea şi propagarea viiturilor. Panta
medie la nivelul bazinului este de 12°, în zona albiei râului sunt identificate areale plate, iar panta
maximă este de 43°.
La nivelul bazinului Ozanei prezenţa suprafeţelor plane este redusă și marchează zonele din albia
majoră sau din platourile interfluviale. În urma elaborării hărţii de expoziţie a versanţilor s-au putut
evalua şi suprafeţele cu o anumită expoziţie prin calcularea numărului de pixeli încadraţi într-o anumită
categorie. Astfel, versanţii cu expoziţie estică au cea mai mare pondere în cadrul bazinului, deţinând un
procent de peste 16% din suprafaţă. Acest aspect este determinat de faptul că scurgerea râului şi
orientarea bazinului este de la vest către est, ceea ce a determinat o eroziune fluvială intensă a
versanţilor nordici, nord-estici şi sudici, şi o modelare mai puţin intensă a versanţilor cu orientare estică,
care au şi o pantă mai redusă în comparaţie cu celelalte categorii. Orientarea versanţilor pe direcţia nord-
est este a doua ca importanţă, totalizând un procentaj de 15%.
Valoarea maximă este de 4,4 km/km2 și apare în zona montană, în sectorul superior. Valoarea
medie a densității rețelei hidrografice este de 1,3 km/km2. Densitatea mare în sectorul montan este
atribuită unui număr ridicat de afluenți în sectorul superior, iar în sectorul inferior al râului este atribuită
meandrării puternice. În arealul subcarpatic valorile mai mari sunt caracteristice pentru râul Nemțișor,
râul Cacova și confluența acestora cu râul Ozana.
2.3 Condiții climatice
2.3.1 Caracterizarea climatică
Temperatura medie multianuală înregistrată la staţia meteorologică Târgu Neamţ este de 8,2°C.
Temperatura medie anuală, pentru întreg bazinul, se încadrează într-un ecart cuprins între 5,4°C pe
culmea Munților Bivolul și 8,7°C în arealul situat la est de Târgu Neamț.
Bazinul hidrografic al râului Ozana are un regim anual neuniform, la fel ca teritoriul întregii ţări, cu
o lună în care se înregistrează un maxim al temperaturii și una în care se înregistrează un minim. Pentru
bazinul râului Ozana maximul mediu multianual se înregistrează în luna iulie și este de 24,4°C la
Pluton, 20,7°C la Leghin, 22,2°C la Tg. Neamț și 24,5°C la Dumbrava. Temperatura minimă medie
multianuală este înregistrată în luna ianuarie și variază în jurul valorii de -7°C pentru toate cele patru
stații luate în calcul (-7°C la Pluton, -7,6°C la Leghin, -6,9°C la Tg. Neamț, -6,6°C la Dumbrava).
Creșterea temperaturilor medii, maxime spre zona de podiș, dar și scăderea celei minime, subliniază
creșterea influențelor continentale asupra climei din regiune.
9
Precipitaţiile pot fi considerate ca fiind cel mai important factor în producerea de viituri pe valea
râului Ozana. Prezintă importanţă din punct de vedere cantitativ, dar şi în ceea ce priveşte repartiţia
temporală a numărului de zile cu ploi, durata şi intensitatea lor.
În repartiţia ploilor la nivelul bazinului se poate observa o zonare a acestora în funcţie de altitudine,
dar şi de longitudine (Fig. 2.2). Zonarea se manifestă prin tendința scăderii cantității de precipitaţii de la
vest la est, dinspre zona montană, spre cea de podiș. Cauza acestui ecart al precipitaților medii, dintre
stații, este dată de influența factorilor topografici locali în formarea norilor cumuliformi, în arealul
vestic. Conform datelor de la Administrația Bazinală de Apă Siret, pentru perioada 1961-2013,
cantitatea medie multianuală de precipitaţii variază cu circa 200 mm între stația de la Pluton și cea de la
Leghin, scăderea fiind una progresivă. Astfel, la Pluton s-au înregistrat 857 mm (zona montană), la
Leghin - 789 mm (zona de tranziție Carpați-Subcarpați) și la Dumbrava de 658 mm (zona de podiș).
Diferențierile în cifre absolute dintre valorile înregistrate la cele trei stații și cele din ROCADA pot
proveni din numărul diferit de ani luați în calcul și de la interpolarea cu stațiile externe.
Fig. 2.2 Distribuția cantităților medii de precipitații în bazinul hidrografic Ozana, perioada 1961 – 2013 (sursa datelor
ROCADA)
Distribuția lunară a precipitațiilor pe teritoriul bazinului hidrografic al râului Ozana este diferențiată
în funcție de anotimpuri, dar și de influențele topoclimatice. Conform datelor furnizate de Administrația
Bazinală de Apă Siret, lunile cu maxim pluviometric sunt cele de vară, tot în această perioadă
producându-se frecvent viituri precum cele din 1991, 2005, 2008, 2010. Se observă o concentrare a
valorilor mari în zona mediană (perioada 1977-2013) care corespunde lunilor de vară: iunie, iulie și
august. Valorile maxime ale precipitațiilor se grupează în acest interval, cel mai frecvent depășesc într-o
lună pragul de 100 mm, iar în cazuri extreme pe cel de 300 mm. Perioada caracterizată de precipitații
puternice se extinde și pe o parte din lunile de primăvară și rar se resimte și pe perioada lunii
septembrie. Urmărind matricele grafice se poate constata scăderea graduală a cantității lunare a
10
precipitațiilor dintre stații. Cantitatea medie de precipitaţii pe lunile de vară depășește valoarea de 300
mm, iar la polul opus se află lunile de iarnă cu valori mici, ce abia depășesc 100 mm (Tabel 2.1).
2.3.2 Indici de apreciere a perioadelor de secetă şi umiditate excedentară
Perioadele de timp care s-au caracterizat prin umezeală extremă pot fi observate pe întreaga
perioada a anului 1991, când au fost înregistrate debite mari la nivelul bazinului. După anul 1990 se
poate observa că la staţia Pluton perioadele cu precipitaţii abundente sunt mai frecvente şi au o extindere
temporală mai mare decât în restul bazinului. Acest fapt conduce spre ideea că populaţia din zonă este
mai vulnerabilă la fenomene hidrologice extreme. Anii în care sunt identificate perioade cu o umezeală
severă și moderată sunt și cei în care s-au înregistrat debite maxime pe râu sau chiar debite istorice
precum cele din anii 1985, 1989, 2005 (debitul maxim de 456 m3/s). Perioadele lungi de timp
caracterizate de secetă sau umezeală sunt specifice pentru un teritoriu mult mai larg din România, iar
extinderea teritorială este graduală în funcție de intensitatea de manifestare (Cheval et al., 2003).
Harta indicelui de Martonne pentru bazinul hidrografic Ozana (Fig. 2.3) arată că există o reducere
graduală a acestuia în funcţie de unitatea de relief caracteristică. Diferenţele de valori sunt de 10 puncte
între zona montană şi cea de podiş și marchează două clase mari: umed și umezeală slabă. Diferenţele de
precipitaţii sunt specifice zonelor de tranziţie dintre marile unităţi de relief, iar zona bazinului Ozanei
este caracterizată de trei unităţi de relief: munte, subcarpaţi şi podiş (Iosub et al., 2016a).
Fig. 2.3 Indicele de ariditate de Martonne din bazinul hidrografic Ozana (1961 – 2013)
Cea mai frecventă categoria cu exces de umiditate este înregistrată în lunile decembrie, septembrie
și august. Frecvența de apariție a acestei categorii, în cele trei luni, se încadrează între 21 și 27% (Tabel
2.1). Zona de podiş pare a fi mai expusă fenomenelor extreme de secetă sau de umiditate mare, acest
lucru fiind dovedit statistic prin faptul că datele de umiditate au valori mai mari față de partea vestică.
11
Tabel 2.1Frecvenţa apariției umidităţii peste medie pe luni (1977 – 2013)
Stația/Luna I F M A M I I A S O N D
Pluton 16 11 19 11 14 16 16 21 21 18 14 27
Leghin 22 11 16 14 16 14 11 24 22 11 16 19
Dumbrava 22 18 22 24 16 11 16 22 29 16 19 26
La nivel multianual nu s-au înregistrat luni care să fie caracterizate de un regim excesiv de ploios,
iar categoria lunilor foarte ploioase a fost întâlnită doar la Dumbrava (zona de podiş), într-un procent de
0,2% (1 lună din cele 444 studiate) (Tabel 2.2).
Tabel 2.2 Frecvenţa categoriilor de umiditate pe staţii (%) (1977 – 2013)
Categorie/Stație Pluton Leghin Dumbrava
Luni excesiv de ploioase 0,0 0,0 0,0
Luni foarte ploioase 0,0 0,0 0,2
Luni ploioase 3,6 4,1 4,5
Luni puţin ploioase 14,0 12,2 14,4
În funcţie de criteriul Hellman, la nivel multianual, în cei 36 de ani studiați, lunile care sunt
caracterizate de un climat normal, fără a fi afectate de extreme climatice atât pluviometrice, cât și
termice, sunt într-o proporție de 49,8% la Pluton, 50% la Leghin și 44,1% la Dumbrava. Nu se poate
identifica un anumit ciclu de apariție a unor perioade cu secetă sau cu ploi abundente în funcție de SPI,
De Martonne și Hellman. Din acest motiv s-a aplicat metoda statistică de calcul Fourier Transform. Se
poate observa din periodograme că la fiecare staţie există multiple vârfuri care reprezintă un anumit
ciclu (Fig. 2.19). Zona montană este afectată de o pondere mai mare de cicluri care se manifestă cu
frecvenţe relativ apropiate în timp, iar la Dumbrava se individualizează un vârf cu frecvenţa de 0,3.
Aceasta corespunde unei perioade de 1/0,3=3,3. În contextul în care datele pe care s-a făcut analiza sunt
medii anuale, atunci la Dumbrava se individualizează un ciclu de 3,3 ani.
Se înregistrează 3 cicluri principale care se resimt la cele trei staţii, cu o amplitudine diferită: ciclul
de 9-14 ani (frecvenţa cuprinsă între 0,075 – 0,125); ciclul de 3-4 ani (frecvenţa 0,325 – 0,25) și de 2-3
ani (frecvenţa 0,35 – 0,475). Explicaţiile pentru aceste cicluri climatice sunt variate. Ciclul de 9 – 14 ani
este asociat cu activitatea solară şi studiile climatologice româneşti subliniază rolul acestui ciclu în
distribuţia temporară a precipitaţiilor. Activitatea solară mare este asociată cu deficitul de precipitații, iar
în momentul în care aceasta revine la normal se observă o frecvență mai mare a anilor cu caracter
excedentar pluviometric (Rovenţa et al., 1975).
În urma analizei datelor obținute prin aplicarea celor trei indici aplicați asupra bazinului hidrografic
Ozana (SPI, De Martonne, Hellman), se poate constata că există anumite perioade ale anului
(luni/anotimpuri) care sunt mai expuse la fenomenul de secetă (ianuarie, februarie, martie, aprilie,
septembrie și noiembrie), și au o frecvență mai mare în timpul sezoanelor de tranziție (primăvară,
toamnă). Fenomenul de secetă se manifestă diferit în teritoriu, în zona de platou (Dumbrava) fiind mai
puternic afectată față de arealul montan. O creștere a frecvenței poate fi observată de la vest către est.
Perioadele cu umiditate excendentară sunt caracteristice pentru lunile de vară și în perioadele de
tranziție (lunile aprilie – mai, septembrie), frecvența lunilor cu astfel de caracteristici scade de la vest
12
către est, fiind specifice zonei montane. Cele trei metode indică aceiași ani și intervale temporale care se
caracterizează printr-o abatere față de medie (pozitivă sau negativă) a precipitațiilor.
Indicele de apreciere al precipitațiilor, care pot avea un caracter excepțional pentru perioadă de 5
zile, a fost calculat pentru bazinul râului Ozana pentru intervalul 2004 – 2013. Raționamentul pentru
care a fost aleasă această perioadă este dat de faptul că cerințele de calcul ale acestui indice sunt de a
utiliza valorile zilnice ale precipitațiilor, iar pentru arealul studiat această perioadă corespunde (Tabel
2.3). Cantitățile de precipitații căzute în 5 zile reprezintă seriile de zile din fiecare an în care au fost
înregistrate cele mai mari cantități. Se individualizează anii ploioși, precum 2005, 2010 și 2013, cu serii
de zile care au cumulat valori care au trecut de 150 mm la fiecare stație. Acestea se corelează perfect cu
viiturile care au avut loc în bazin în acea perioadă. Un neajuns al acestui indice este că se oprește la 5
zile, pe când în anul 2010 la Pluton, perioada cu umiditate excedentară, a cumulat 23 de zile în care
cantitatea de precipitații căzută a fost de 306,1 mm (doar primele 5 zile au cumulat 159,2 mm). Spre
deosebire de excesul pluviometric din 2010, cel din 2005 a însumat 179,4 mm în doar 4 zile.
Tabel 2.3 Cantitatea maximă de precipitații căzută în 5 zile consecutive (mm)
Stația/An 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Pluton 84,5 179,4 94,3 118,7 122,3 123,6 159,2 56,9 118 134,9
Leghin 83,5 168,8 130,5 110,5 125 84,3 159,9 60,3 68,6 181,8
Dumbrava 138,9 165,4 96 86,6 83,2 93,9 119,6 55 51,9 80,7
2.4 Condiţii edafice
Harta solurilor din bazinul hidrografic Ozana a fost obținută în urma conversiei claselor şi tipurilor
de sol de pe harta 1:200000 (ICPA, 2003). În urma analizei materialului cartografic se poate observa o
dezvoltare a solurilor zonale care au o distribuţie etajată altitudinal şi cuprind următoarele clase:
cernisoluri, luvisoluri, cambisoluri şi spodisoluri (într-un procentaj destul de redus); solurile azonale
sunt reprezentate de protisoluri (Fig. 2.4).
La nivelul bazinului hidrografic Ozana au fost identificate 11 clase de textură a solului care se pot
împarţi în două mari categorii: cu textură fină şi cu textură grosieră. În cazul de faţă ponderea teritorială
cea mai mare o au solurile cu textură fină, deci mai puţin permeabile, ele extinzându-se pe 66% din
suprafaţa studiată. Clasa de sol care ocupă cea mai mare suprafaţă este cea nisipolutoasă-lutoargiloasă
care se extinde pe 31,7% din suprafață, întâlnindu-se preponderent în zona montană. Pe culmile de pe
malul stâng şi insular apare şi pe malul drept (Fig. 2.5). Cu un procent de 28,4% clasa texturală
Lutonisipoasă-lutoargiloasă este întâlnită în Munţii Stânişoarei, pe malul drept şi în partea de V.
Suprafeţe de sol cu textură foarte fină sunt întâlnite în zona de podiş şi în partea de est a depresiunii
Neamţ (clasa lutoargiloasă-argiloasă şi lutoargiloasă). Suprafeţele cu textură grosieră sunt specifice
zonelor de luncă a râurilor şi arealului subcarpatic.
13
Fig. 2.4Harta solurilor pentru bazinul hidrografic Ozana (prelucrare după ICPA, 1963, 1:200000)
Fig. 2.3 Textura solurilor din bazinul hidrografic Ozana (după ICPA, 1963, 1:200000)
14
2.5 Utilizarea terenului
Riscurile hidrologice care apar la nivelul râului Ozana sunt în mare parte determinate și de
formaţiunile vegetale prezente în arealul său. Acestea se caracterizează printr-o mare varietate de specii
crescute în mod spontan, dar şi cultivate de om. Răspândirea lor în teritoriu este determinată de
condiţiile de mediu (precipitaţii, temperaturi, adâncimea apei freatice, condiţii geomorfologice,
substratul litologic şi pedologic, acţiunea antropică) (Petrișor, 2015; Petrișor et al., 2010).
La nivelul bazinului pădurile se extind pe circa 60% din suprafață, cumulând 26738 ha. Unitatea
geografică cel mai bine împădurită este cea montană, urmată de culmile dealurilor subcarpatice (Fig.
2.6). Unele bazinele din zona montană au un coeficient de împădurire care poate depăşi 80–90%
(precum bazinele râurilor Domesnic și Secu). În cadrul sectorului subcarpatic zonele bine împădurite se
află în bazinul superior şi mijlociu al râului Nemţişor, Culmea Pleşu şi Dealul Boiştea - din zona de
podiş.
Fig. 2.6 Utilizarea terenului în bazinul râului Ozana (după Corine Land Cover, 2012, land.copernicus.eu)
2.6 Caracteristici hidrografice şi hidrologice
Bazinul hidrografic al Ozanei este asimetric, partea dreaptă a acestuia având o suprafaţă de recepţie
mult mai mare faţă de partea stângă. Suprafaţa versantului drept este de 242 km², iar suprafaţa
versantului stâng este de 178 km². Coeficientul de asimetrie este de 0,305 (tabel 2.4).
15
Tabel 2.4Valorile parametrilor de formă ai bazinului hidrografic Ozana
Raport circularitate
Gradul de alungire al bazinului
Coeficientul de dezvoltare al cumpenei de ape
Raportul asimetrie
Bazin Ozana 0,285 0,43 1,86 0,305
Gradul de dezvoltare al albiei minore și majore crește din amonte spre aval. Sectorul montan este
caracterizat de văi mai înguste, cu un profil transversal care se apropie de litera V, iar la ieșirea în
depresiunea intramontană Pipirig acestea se lărgesc luând forma literei U sau a unui trapez (Fig. 2.30).
Cursul râului Ozana este caracterizat de segmente care au o sinuozitate scăzută în bazinul superior,
iar în cel median începe să aibă valori ridicate înspre zona de confluență. Valorile fluctuează între 1,1 și
1,5. Firul apei, pe toată valea râului, este despletit în mai multe braţe, străbătând zone cu aluviuni groase
formate din pietrişuri şi nisip.
Scurgerea medie multianuală diferă la cele trei staţii hidrometrice, înregistrând o creştere a
debitului dinspre amonte (stația hidrometrică de la Pluton) spre staţia de la Leghin În unele cazuri
tendinţa de creștere se menţine şi spre zona de vărsare a râului (datorită aportului de apă adus de
afluenţi, dintre aceştia cel mai important fiind Nemţişorul). Exprimată sub forma debitului lichid
multianual scurgerea medie a râului variază între 0,36 m³/s la Pluton, la Leghin de 2,11 m³/s, iar la
Dumbrava creşte, dublându-se faţă de cel de la ultima staţie, ajungând la 3,42 m³/s.
În cadrul bazinului hidrografic Ozana scurgerea maximă se încadrează între lunile aprilie –
septembrie, fiind specifică perioadelor de primăvară, vară și primei luni de toamnă (Tabel 2.5). Cele mai
mari debite pe parcursul unui an se înregistrează în lunile mai, iunie, iulie și august. Scurgerile maxime
cele mai reduse, la nivelul unui an, urmează acelaşi trend cunoscut la nivel multianual şi anual: sezonul
cel mai sărac în scurgeri lichide maxime pe râul Ozana este iarna când debitele maxime nu depăşesc
30,8 m³/s (februarie 1988 la Dumbrava).
Tabel 2.5 Debitele maxime lunare în bazinul hidrografic Ozana
Stația Dumbrava Leghin Pluton
Ani 1977 -
1987
1987 -
1997
1997 -
2013
1975 -
1985
1985 -
1995
1995 -
2013
1965 -
1975
1975 -
1985
1985 -
1995
1995 -
2013
Deb
ite
max
ime
lun
are
(m³/
s)
I 9,3 5,2 14,2 16,3 2,3 13 1,6 1,7 0,32 1,46
II 6,8 10,2 14 3,4 3,1 8,8 2,3 2,05 0,8 1,82
III 59,9 113 54 45,8 62,6 47,7 4,96 5,76 3,92 4,4
IV 180 68,2 86,3 120 26,6 39,9 77,8 7,73 3,92 4,68
V 106 171 115 102 17,8 60 96 14,4 5,23 13,5
VI 123 158 158 111 37,8 92,2 23,7 19,7 21,9 35,2
VII 158 318 190 90,6 142 109 25,2 20,5 14,3 30
VII
I 108 318 456 64,4 63,6 250 12,1 6,26 6,99 45,5
IX 4,56 328 31,6 25,8 50,8 39 14,8 4,32 26,1 7,62
X 1,92 92,7 71,2 3,13 11,1 12,3 3,77 0,736 0,311 3,46
XI 8,6 21,5 16 14,9 5,82 10,7 1,17 3,78 1,32 4,45
XII 5,6 12,1 5,18 5,88 4,49 6,5 1,42 0,786 0,903 5,07
16
2.6.4 Principalele evenimente hidrologice de risc din bazinul hidrografic al râului Ozana (viituri şi
inundații)
Natura viiturilor, din bazinul râului Ozana, este cel mai frecvent pluvială și pluvio-nivală. Factorii
care influențează creșterea apelor și propagarea unor viituri pot fi reprezentați de: permeabilitatea,
gradul de umiditate, gradul de acoperire cu vegetaţia, pantele versanţilor şi ale albiilor etc. Distribuţia sezonieră a viiturilor la nivel multianual este variată, majoritatea au fost înregistrate în
perioada verii, cu un procent de producere cuprins între 65-80%, iar în perioada primăverii ponderea
variază între 18-32% (Tabel 2.6).
Tabel 2.1 Distribuția procentuală, pe luni, a debitelor maxime anuale pentru intervalul (1977 – 2013)
Luna/Stația Pluton Leghin Dumbrava
III 2 5 8 IV 4 8 19 V 16 5 5
VI 30 45 24
VII 22 18 19
VIII 18 16 22
IX 6 3 0
XI 0 0 3 XII 2 0 0
Cea mai puternică viitură care a avut loc în bazinul hidrografic al râului Ozana s-a produs în
perioada 16 – 28 august 2005. Aceste inundaţii au apărut pe fondul unui an ploios cu cantităţi de
precipitaţii la nivelul întregii ţări de 866,5 mm (faţă de normala climatologică – 647,0 mm) (Ministerul
mediului și gospodăririi apelor, 2006). Cantităţile de precipitaţii excedentare din lunile ianuarie-mai,
iulie-septembrie, decembrie şi cele deficitare din lunile iunie, octombrie, noiembrie au făcut ca regimul
pluviometric anual să fie excedentar faţă de media multianuală. În această situație fiind încadrat aproape
întreg bazinul hidrografic al râului Siret (Romanescu, 2006a; Romanescu, Nistor, 2011).
Hidrograful viiturii (Fig. 2.36) scoate în evidență evoluția graduală a undei din zona amonte, până
la confluența cu râul Moldova. Viitura se propagă în spaţiu progresiv, la diferenţă de câteva zeci de
minute. Dacă Q max se înregistrează la Pluton la ora 1:45, la Leghin (20 km în aval) debitul maxim este
înregistrat cu 15 minute mai târziu, la ora 2, iar la Dumbrava maximul este înregistrat la ora 6 dimineaţa.
Dar această distribuţie pare uşor atipică datorită intervalului mare de timp între orele 1 şi 6. S-a propagat
mult mai rapid de la Leghin la Dumbrava, iar debitul său a fost mai mare decât cel înregistrat.
17
Fig. 2.7 Cantitatea de precipitații căzute și hidrograful viiturii în perioada 16 – 27 august 2005, bazinul hidrografic
Ozana
În arealul extracarpatic datorită lipsei erorilor din Landsat 7 (liniile negre paralele), dar și datorită
slabei acoperiri cu nori, se poate observa diferența majoră în extinderea spațială a cursului principal al
râului în cele două situații prezentate (fig. 8).
Fig. 2.4 Imagini Landsat 7 (banda spectrală 4 5 7) cu extinderea teritorială a viiturii pe data de 22 august 2005
18
2.7 Factorul antropic
2.7.1 Așezările umane
În bazinul hidrografic Ozana majoritatea localităților sunt amplasate în lungul văii principale. Tot în
același amplasament sunt și principalele drumuri naționale care tranzitează zona (Fig. 2.9). Pe valea
râului Ozana sunt situate comunele: Pipirig, Vânători Neamţ, Timișești şi oraşul Târgu Neamţ,
totalizând un număr de 18 localități, din care 15 sunt amplasate în apropierea râului. Populația rezidentă
contorizată în cele 15 localități, la recensământul din 2011, este de 35270 de persoane. Caracteristica
satelor este că nu au o populație care să depășească valoarea de 2000 de locuitori, excepție făcând satul
Vânători care are o populație ce trece de 4700 de locuitori.
Fig. 2.9 Distribuția localităților, populației și a clădirilor pe valea Ozanei
Extinderea teritorială a localităților de pe valea Ozanei este limitată natural din cauza configurației
reliefului. Tocmai lipsa de spațiu a determinat extinderea localităților în lunca râului, a afluenților sau pe
primele terase ale Ozanei, făcându-le expuse riscului la inundație. Expansiunea din comuna Pipirig se
face pe terasele Ozanei sau pe glacisurile și conurile aluviale ale afluenților. Discontinuitatea teraselor a
determinat fragmentarea localităților, în această comună nefiind un teritoriu locuit continuu.
19
2.7.2 Construcţii hidrotehnice de apărare împotriva inundaţiilor
Amenajările hidrotehnice din cadrul unui bazin au scopul de a regulariza cursul râului sau a
afluenţilor săi şi de a proteja bunurile oamenilor din localităţi. Caracteristicile tehnice ale lucrărilor
trebuie să facă faţă unor viituri de mici dimensiuni, cât şi celor de mari dimensiuni, care au o
probabilitate de apariţie destul de scăzută. Dar calitatea lucrărilor, cât şi lucrările de menţinere în stare
viabilă a amenajărilor pot determina o apărare cât mai bună sau o apărare proastă (Romanescu, 2015d).
Lucrările hidrotehnice din cadrul bazinului hidrografic Ozana pot fi împărțite în trei categorii: lucrări de
apărare ale malurilor, lucrări de amenajare a torenților și lucrări efectuate podurilor/podețelor.
Lucrările de apărare a malurilor au cea mai mare extindere teritorială. Printre cele mai
importante sunt lucrările de regularizare a râului şi de amenajare a malurilor Ozanei, realizate în zona
orașului Târgu Neamţ, pe cele două maluri.
Lucrări de amenajare a afluenților râului Ozana sunt importante pentru a evita concentrarea
rapidă a apelor și inundarea localităților aflate în calea lor. Pentru zona orașului Tg. Neamț sunt
amenajați circa 8,5 km de afluenți.
Alte lucrări hidrotehnice care apar pe suprafaţa bazinului râului Ozana şi care influențează apărarea
malurilor sunt podurile pentru că amenajarea lor presupune construcţia unei suprastructuri şi a unei
infrastructuri.
Majoritatea podeţelor din bazinul hidrografic al râului Ozana nu sunt construite ca să fie rezistente
la viituri maxime care depăşesc 100 m³/s, ceea ce le face să devină un pericol pentru zonă, deoarece sunt
distruse şi pot fi depozitate în zonele unde albia este îngustă sau pot înfunda trecerea pe sub poduri.
3. Metodologii aplicate pentru determinarea arealelor expuse riscului la
viituri în bazinul hidrografic Ozana
3.1 Indicele „Curve Number”
Schema metodologică urmată a fost elaborată de Zhan, Huang, 2004 și are următoarea formă (Fig 3.1):
Fig. 3.1 Schema metodologica de creare a stratului “Curve Number” (prelucrată după Zhan, Huang, 2004)
20
La nivelul bazinului hidrografic al râului Ozana media indexului CN este de 69,44, cu o abatere faţă
de medie de 17,6. Abaterea mare denotă o neuniformitate spaţială a acestui indice, datorită variabilităţii
texturii solurilor, dar și a utilizării terenului.
Valorile Curve Number se încadrează între 34 şi 95. Cele mai mici valori corespund zonelor
montane acoperite de pădure şi care au solul inclus în categoria A sau B, cu o infiltrare ridicată. La polul
opus sunt categoriile B și D care se regăsesc în bazinul râului Ozana, în aria de platformă și în
subcarpați, pe valea râului. Aceste categorii sunt specifice și arealelor cu o densitate mare a populației,
precum orașul Târgu Neamţ şi comunele adiacente acestuia (Fig. 3.2). Valorile de peste 90 apar doar în
perimetrul localităților. În acest fel, se poate considera că acest tip de utilizare al terenului are o pondere
mare în calculul CN. Această rată redusă de infiltrație din cadrul localităților a fost observată și în cazul
analizei NDVI, unde ies în evidența valorile extrem de mici în arealele locuite.
Fig. 3.2 Distribuţia spaţială a indicelui „Curve Number”
a. Timpul de concentrare a apei
Aplicarea metodologiei care calculează timpul de concentrare a apei a avut ca rezultat
identificarea subbazinelor principale, care au un timp de concentrare al apei mai mic de 6 ore.
Conform metodologiei, concentrarea rapidă a apei este corelată şi cu o vulnerabilitate mare a zonei
la inundaţie. În acest caz, se pot corela zonele vulnerabile cu satele situate în acea zonă şi se pot
identifica aşezările umane aflate în zonă de risc.
Analiza a fost realizată la două scări: una la scară mică, în funcţie de bazinele hidrografice
principale; a doua analiză a fost realizată la scara 1:5000. Scopul analizei la diferite scări a scos în
evidență timpul de concentrare al principalilor afluenți ai Ozanei, dar și al torenților din arealul
montan.
21
Prima analiză fiind făcută la o scară mică, de 1:100000, a dus la vizarea subbazinelor
hidrografice principale din cadrul bazinului râului Ozana: Dolia, Pluton, Mihăeţ, Tărâţeni,
Domesnic, Glodu Mare, Secu, Cacova, Nemţişor şi valea Ozanei (colectorul principal). Bazinul
hidrografic al râului Ozana, fiind unul asimetric, cu o dezvoltare mult mai largă pe partea dreaptă,
conduce la dezvoltarea rețelei hidrologice mult mai puternică în partea de sud. Din această cauză,
bazinul are o densitate mai mare a afluenților cu potenţial ridicat de concentrare al apei în partea
dreaptă. Cel mai redus timp de concentrare, de două ore, este specific pentru trei bazine hidrografice:
Mihăeţ, Tărâţeni, Glodu Mare. Cu un Tc de 3 ore sunt bazinele Dolia, Domesnic şi Secu, apoi râurile
Pluton şi Cacova au un Tc de 5 ore. Toate acestea prezintă o sursa de risc pentru localităţile Pipirig,
Dolheşti, Stînca și Vânători (Fig. 3.3).
Fig. 3.3 Timpul de concentrare a apei în bazinul hidrografic Ozana (principalele subbazine)
Analiza efectuată la scară mare pentru valea Ozanei a vizat 71 de subbazine, din care s-au
evidențiat 50 de organisme torenţiale care au un timp de concentrare al apei foarte mic, de sub o oră
(fig. 3.4). În cazul acestora, cel mai rapid timp de concentrare înregistrat este specific unui torent din
zona satului Boboiești, cu un timp de concentrare de 8,4 minute. Valorile mici sunt specifice pentru
70,5% din totalul bazinelor hidrografice luate în calcul (acestea sunt de dimensiuni mici, cu valori
ale suprafeței care nu depășesc 1,84 km2).
Timpul de concentrare a apei între 1 ore și 6 ore caracterizează 15,5% din bazinele analizate.
Suprafața lor variază între 2,8 km2 (Valea Rea) și 43,09 km
2 (Pluton). Acest timp de concentrare este
unul rapid, ceea ce face ca localitățile care sunt amplasate pe valea acestora să fie în pericol de
inundație. În această categorie intră principalii afluenți ai râului Ozana din sectorul superior: Pluton,
Secu, Dolia, Domesnic, Pârâul Mihăeț, Valea Rea, Târâțeni, Dolița și Dobreanu.
22
Acest timp foarte redus de concentrare al apei este specific zonei montane, afectând satele care se
află în depresiunea intramontană Pipirig. Majoritatea torenților cu timp scurt de concentrare a apei
sunt neamenajați, iar populaţia a construit locuinţe sau alte anexe gospodăreşti în zona de debuşeu a
acestora.
Fig. 3.4 Timpul de concentrare a apei în bazinul râului Ozana (scara mare de analiză)
Valorile mari ale timpului de concentrare sunt specifice pentru valea râului Ozana, pentru
Nemțișor și Cacova. Acestea indică bazinele hidrografice care nu prezintă un caracter torențial și,
prin urmare, nu există posibilitatea unor viituri rapide pe cursul lor. Excepție face pârâul Cacova,
care în anul 2014, în urma unor averse cu caracter excepțional, s-a concentrat în mai puțin de 6 ore și
a inundat o parte din localitatea Vânători, fiind afectate peste 200 de gospodării.
3.3 Metoda RunOff
Pașii de calcul a volumului de apă scurs sunt: crearea unei coloane în tabela de atribute a fişierului
vector, în care se introduce formula de calcul a volumului; utilizarea pachetul ArcCN Runoff care
calculează în mod automat atât valorile CN, cât şi volumul de apă scurs (fig. 3.5).
Pentru bazinul hidrografic studiat s-au efectuat trei simulări pentru aprecierea volumului de apă
scurs, în funcție de trei situații: 10 mm de precipitații căzute (Fig. 3.6), 50 mm (Fig. 3.7) şi 125 mm
(Fig. 3.8). Valoarea de 50 mm corespunde codului roșu de precipitații, atribuită de Administrația
Bazinală de Apă Siret bazinului râului Ozana, iar valoarea de 125 mm reprezintă probabilitatea de 1%
calculată de Diaconu (1994).
Rezultatele obţinute evidenţiază zonele principale, care prezintă un volum mare de apă scurs. În
toate cele trei simulări se poate observa că lunca râului preia cea mai mare cantitate de apă, iar la
confluenţa cu râul Nemţişor aceste valori cresc. Acoperirea antropică a solului diminuează capacitatea
de infiltrare, care determină un volum ridicat de apă scurs în timpul ploilor.
23
Fig. 3.5 Schema metodologică de obţinere SCS-CN (prelucrată după Zhan, Huang, 2004)
În cazul simulării SCS-CN, zona care prezintă un risc mare prin cantitatea de apă care se scurge este
specifică punctului din aval de confluenţa cu râul Nemţişor. Zona cea mai vulnerabilă la acumulare de
apă este situată în aval de zona montană. Astfel, dacă arealul montan este afectat de concentrarea rapidă
a apei sub formă de torenți care pot inunda localitățile, arealul de subcarpatic și de podiș este afectat de
acumularea și creșterea nivelului apei pe cursul principal al râului. Modul de utilizare a terenului, care în
zona extracarpatică este preponderent agricol sau ocupat de localităţi, imprimă o scurgere mai mare a
apei. Solul are o textură mai fină şi nu permite infiltrarea unei cantităţi mari de apă. Prin urmare, apare şi
un volum de apă scurs mult mai ridicat.
Scurgerea în zona montană este relativ omogenă, majoritatea bazinelor încadrându-se la o scurgere
mare spre foarte mare pe versanți. Primele terase ale Ozanei sunt caracterizate cu valori mai reduse, iar
zonele cu un grad mare de infiltrare a apei în sol se remarcă printr-o scurgere slabă.
Fig. 3.6 Volumul de apă scurs în cazul unei precipitaţii de 10 mm/h
24
Fig. 3.7 Volumul de apă scurs în cazul unei precipitaţii de 50 mm/h
Fig. 3.8 Volumul de apă scurs în cazul unei precipitaţii de 125 mm/h
3.4 Metoda HEC-RAS
Produsul final al metodologiei de mai sus constă în obţinerea unei limite de inundabilitate a unui
eveniment climatic şi hidrologic specific: în cazul de faţă în funcţie de un anumit debit şi de un anumit
nivel al apei cu o anumită repetabilitate în timp (Romanescu et al., 2016c). Zona pe care s-a aplicat
simularea de inundaţie este mare, ceea ce nu permite observarea detaliilor la o scară mică (Fig. 3.9,
3.10). Rezultatul este ușor diferit, în condiţiile în care la un debit cu probabilitatea de depăşire de 5% un
25
areal mare de locuinţe figurează în zona inundabilă. Dar, la acelaşi debit, ISUJ Neamţ a catalogat 36 de
gospodării ca fiind expuse pericolului de inundaţie. Prin urmare rezultatul obţinut este validat de
oficialităţi, dar este indicat ca sectoarele de acest fel să fie verificate în teren şi să se constate elementele
care conduc la modificarea arealului inundabil, sau dacă locuitorii au probleme cu inundaţiile.
Fig. 3.9 Limitele zonei inundabile în funcție de profilele aplicate (0,1%, 1% şi 5%)
Fig. 3.1 Detaliu în zona inundabilă a comunei Pipirig
Digurile care au fost introduse în cadrul proiectului limitează extinderea teritorială a apei şi asta se
poate observa atât în cazul celor care apară malurile drumului DN 15B, cât şi a celor din Tg. Neamţ
(Fig. 3.11)
26
Fig. 3.11 Areale protejate de baraj la Stînca (sus) şi în oraşul Tg. Neamţ (jos)
Un alt tip de hartă obţinut are ca tematică adâncimea nivelului apei la diferite probabilități de
apariție. Adâncimea apei a fost calculată automat pentru tot parcursul râului. Utilitatea acestei hărţi
constă în posibilitatea de a se asocia unei benzi de inundabilitate şi nivelul viiturilor pentru diferite
probabilități de apariție. În cadrul bazinului, acest tip de hartă ar fi util în evaluarea pagubelor produse
de inundaţii. Spre exemplu, adâncimea mare a apei în interiorul intravilanului semnalează posibilitatea
înregistrării unor pagube materiale însemnate. În schimb, arealele inundate dar cu un strat mic de apă au
pagube minore.
Adâncimea apei variază în funcţie de profilul pe care este calculată. Pentru profilul cu probabilitate
de depăşire de 0,01% - valoarea apei poate fi de maxim de 4,9 m, pentru 1% - atinge un nivel de 4,6 m,
iar pentru profilul de 5% poate avea o adâncime de până la 4,1 m. Este de înţeles că aceste adâncimi nu
sunt uniforme şi apar doar în anumite sectoare ale râului.
În contextul în care s-a constatat că la un debit cu probabilitatea de depăşire de 5% o serie de case
din Stînca erau inundate, acum este mai uşor să se interpreteze şi gravitatea fenomenului din acea zonă.
Se poate observa că majoritatea clădirilor ar fi afectate de un strat de apă care nu depășește, în cele mai
27
multe zone, 30 cm şi doar câteva clădiri aflate în imediata apropiere a albiei majore ar fi afectate de un
strat de apă de 70 cm (Fig. 3.12). În schimb, dacă se schimbă profilul inundaţiei, nivelul apei creşte până
la 1,56 m pentru clădirile care se află în imediata vecinătate a râului.
Fig. 3.12 Sat Pîţîlâgeni, adâncimea apei la o viitură cu probabilitatea de apariţie de 5%
3.5 Diferențele de apreciere a arealelor inundate între metoda HEC-RAS și Flood Zone
Diferența de extindere spațială a viiturilor, simulate prin cele două programe, HEC-RAS și
TNTMips, a fost realizată pe un eșantion de 2,5 km lungime situat în dreptul localității Leghin, din
comuna Pipirig. S-a ales acest sector pentru că exisă o stație hidrometrică și se știe exact volumul de apă
trecut prin această secțiune și înălțimea stratului de apă. Pentru simularea benzii de inundabilitate au fost
folosite probabilitățile de apariție a unei viituri cu probabilitate de 5% și 0,1%. Au fost trasate 21 de
secțiuni transversale în cele două programe, cu o distanță între ele de circa 100 m.
Analiza s-a concretizat în realizarea hărților de inundabilitate, produse prin metodele alese pentru
fiecare dintre cele două probabilități. Comparând rezultatele pentru aceeași situație, există câteva
diferențe. De exemplu, situația de 5% scoate în evidență o zonă expusă, calculată la 65,2 ha. Una dintre
principalele cauze pentru această diferență este faptul că modelul HEC-RAS a fost generat folosind
valorile coeficientului de rugozitate Manning (Diaconu, 1999). Pentru cealaltă probabilitate de revenire,
de 0,1%, zona inundată a fost calculată la 78,9 ha și diferența dintre cele două metode este de 13,1 ha.
Această cifră se referă la o deviere de 13,1% de la valoarea medie. Modelul HEC-RAS folosește un
model digital de elevație (DEM), bazat pe un algoritm TIN, care a fost optimizat pentru a rula acest tip
specific de simulare de inundație. Modelul Minimum Curvature, conform căruia a fost generat modelul
digital de elevație în TNTMips, este cu atât mai valid cu cât are mai multe curbe de nivel (astfel, un
model al terenului de mai mare precizie poate fi obținut pentru zona luncii, cu izohipse mai dense).
Acesta este un alt motiv pentru care apar diferențele de extindere a arealului inundat, între cele două
abordări metodologice. Din cauza acestui fapt, sectorul aflat în jumătatea din aval a râului este
caracterizat de o mai mare deviere între cele două metode, deoarece modelul numeric al terenului
realizat în TNTMips are o densitate mai redusă a curbelor de nivel. La polul opus, pe sectorul aflat în
28
jumătatea din amonte a râului, diferențele dintre cele două metode sunt mult mai reduse din cauza
densității mai ridicate a izohipselor și valorile mai mari de pantă (Iosub et al., 2014).
Un alt aspect important scos în evidență de modelul HEC-RAS este distribuția adâncimii apelor de
inundație pentru ambele probabilități statistice (0,1% și 5%). Cele mai mari adâncimi sunt localizate în
partea centrală a sectorului studiat și spre capătul său, unde zona inundabilă este îngustată, pentru că
acesta este răspunsul râului când are debite ridicate, în timpul viiturilor (Fig. 3.13). Pierderea lățimii
luncii inundabile este compensată de adâncimile mai mari (s-a înregistrat o adâncime maximă de 2,44 m
pentru probabilitatea de 0,1%, respectiv 1,93 m, pentru 5%). Valoarea medie a adâncimii apei a fost
calculată la 0,61 și 0,87 cm pentru cele două probabilități (5%, respectiv 0,1%). Referitor la impactul pe
care apele viiturilor simulate l-ar avea asupra arealului intravilan, s-a estimat o suprafață totală afectată
de 29,7 ha, pentru probabilitatea de 5% (care corespunde cu 31,5% din totalul suprafeței intravilane) și
37,7 ha la 0,1% (40,1% din intravilan).
Fig. 3.13 Adâncimea apei la un debite cu probabilitatea de apariție de 5% (a.) și 0,1% (b.)
Daunele potențiale cauzate de apele inundațiilor pentru probabilitățile luate în calcul sunt relativ
ridicate. Nivelurile apei ar fi suficient de mari încât să ajungă până la a distruge 22 de clădiri (conform
rezultatelor simulărilor HEC-RAS), respectiv 78 de clădiri (conform aplicării metodei hibride) pentru o
29
probabilitate de 5% și 68 (conform rezultatelor simulărilor HEC-RAS), respectiv 97 de clădiri (conform
aplicării metodei hibride) pentru o probabilitate de 0,1%. Zona cea mai afectată a fost estimată că ar
putea fi cea corespunzătoare malului stâng al sectorului superior al râului, unde s-ar putea înregistra
daune potențiale și pentru rețeaua de drumuri (fig. 3.14). Conform rezultatelor simulărilor HEC-RAS o
lungime totală calculată de 132 m de drumuri ar urma să fie inundată la manifestarea unei viituri de 5%
și respectiv 688 m pentru o probabilitate de 0,1%. Comparativ, în urma aplicării modelului hibrid, au
fost estimați 894 m de drumuri inundate pentru 5% și 1149 m pentru situația de 0,1% (Iosub et al.,
2014).
Fig. 3.2 Diferențele dintre benzile de probabilitate de 5% și 0,1% realizate cu HEC-RAS și metoda hibrid Flood Zone
3.6 Areale expuse riscului la inundație și la viituri de versant
Produsul final al metodologiei de lucru este dat de suprapunerea arealului locuit, în cazul de față o
serie de 15 localități situate pe valea Ozanei, peste limita arealului inundat în contextul unei viituri cu
probabilitatea de apariție de 0,1% și bazinele torențiale și timpul lor de concentrare. S-au obţinut mai
multe tipuri de hărţi: prima hartă, despre care se va vorbi în continuare, este cea a hazardului. Aceasta
constă în obţinerea unei limite de inundabilitate a unui eveniment climatic şi hidrologic specific (în
30
cazul de faţă în funcţie de un anumit debit şi de un anumit nivel al apei cu o anumită repetabilitate în
timp). După cum se poate observa, acestea se extind în teritoriu, dar zona afectată nu este foarte mare
(Fig. 3.13, 3.14). Aplicarea practică a acestei hărţi este dată de faptul că poate fi introdusă în PUG sau
locul unde poate fi construit un anumit obiectiv sau locuinţă. Harta ar trebui să ţină cont de măsurile
normale pentru construirea drumurilor de interes local sau naţional, pentru a evita ruperea acestora sau
blocarea lor cu aluviuni (conduce la apariţia unui dezechilibru local sau zonal în desfăşurarea
activităţilor economice sau sociale). Suprapunerea acestor hărţi peste ortofotoplanuri ar putea avea un
impact de conştientizare că zona în care se află unele construcţii nu este sigură, iar autorităţile ar trebuie
să se autosesizeze şi să creeze planuri de protecţie a acestor zone şi de demarare a unei campanii de
informare a populaţiei.
Un alt tip de hartă obţinut este cel al adâncimii apei. Acesta a fost calculat automat pentru tot
parcursul râului. Acest tip de hartă este util în cazul în care se ştie ca va veni o viitură de un anumit
debit. Se va corela cu harta adâncimii şi astfel se va şti dacă este nevoie să se ia măsuri de protecţie a
populaţiei din zonă. Harta este foarte utilă pentru a şti adâncimea apei şi cât de multă se poate acumula
în cazul deteriorării sau prăbuşirii unui pod. În comuna Pipirig acest tip de hartă ar fi util în evaluarea
pagubelor produse de apă: spre exemplu, zonele locuite care se suprapun peste o adâncime mare a apei
înseamnă că înregistrează şi pagube semnificative; unde apa are un nivel scăzut, au loc pagube minore.
Adâncimea apei variază în funcţie de profilul pe care este calculată. Pentru profilul cu probabilitate de
depăşire de 0,1% valoarea poate fi de maxim de 3,5 m pe Ozana, în aval de confluenţa cu Pluton, de 1,6
m în amonte, iar pe râul Pluton pot exista secţiuni unde apa se acumulează şi poate atinge o valoare de
peste 3,5 m.
Harta riscului hidrologic îmbină produsele obținute din simulări cu interesele socio-economice
(Hapciuc et al., 2016a). La nivelul bazinului ar fi afectată o suprafaţă semnificativă în cazul producerii
unei viituri cu caracter excepțional, iar numărul caselor care ar fi inundate este mare. La o viitură de
0,01%, pe Pluton ar fi afectate 108 case doar de la staţia hidrometrică spre aval; pentru o viitură de 0,1%
numărul de case scade la 98, iar pentru probabilitatea de 1% - la 86 de case. Pe valea râului Ozana, cu o
probabilitate de 0,01% ar fi inundate 249, la 0,1% sunt 89 de case, iar la 1% se înregistrează 147 în
sectorul montan (sat Pipirig – sat Leghin). Ponderea acestora tinde să scadă la ieșirea în sectorul
subcarpatic.
Prin îmbinarea benzii de inundabilitate cu timpul de concentrare a apei pe versanți se poate obține o
apreciere a gardului de risc la care sunt expuse localitățile de pe valea râului Ozana. Astfel, în cazul
satului Boboiești din comuna Pipirig, riscul la inundație provine din două direcții: inundația pe valea
râului Ozana și scurgerile de pe versant. Inundația pe râul Ozana, conform benzii de la fig. 3.36, ocupă o
suprafață de 21,11 ha din intravilanul localității și afectează aproximativ 10% din acesta. Timpul de
concentrare a afluenților din dreptul localității Boboiești este de sub o oră pentru 12 torenți și între 1-6
ore pentru 4 afluenți: Dolia, Dolița, pârâul Chițigaia, Paltinul; această perioadă mică de răspuns
încadrează satul într-o categorie mare de risc. În cazul unor precipitații cu probabilitatea de apariție de
1% (50 mm), aceștia pot aduce un aport de apă scursă cu o medie de 30 – 40 m3.
În cazul satului Pipirig, terenul expus riscului la o inundație de 0,1% este de 24,66 ha, ceea ce
înseamnă circa 18% din suprafața intravilanului (Fig. 3.15, 3.16). Satul este afectat de patru torenți care
31
au un timp de concentrare mai mic de o oră, cu o scurgere medie în cazul unui eveniment pluviometric
extrem de aproximativ 40 m3. Satul Pîțîlâgeni este mult mai afectat de torenții care se formează atât pe
flancul nordic, cât și pe cel vestic, decât Pipirigul. În total sunt 5 torenți cu un timp de concentrare de
sub o oră și 3 cu o valoare cuprinsă între 1-6 ore (Bran, Pluton și Straja). Volumul mediu de apă care se
poate scurge poate fi de 40 – 42 mm.
Satul Stînca este una dintre cele mai expuse localități la risc de pe valea Ozanei. Se află amplasat pe
terasele joase ale râului sau chiar în albia majoră. Localitatea este traversată de Ozana, fiind împărțită în
două sectoare: unul nordic și altul sudic. Sectorul nordic este afectat într-o proporție redusă de
inundațiile de pe râul colector, dar fiind alungit pe circa 5 km este afectat de un număr mare de torenți
care se concentrează într-o perioadă de sub 6 ore. Numărul torenților de pe partea dreaptă este de 15, cu
un timp de concentrare de sub o oră, iar Pârâul Dobreanu are un timp de concentrare mai mare, de circa
2 ore. Sectorul sudic, substanțial mai redus ca suprafață, dar amplasat în zona joasă, este cel mai afectat
de inundațiile de pe valea Ozanei, de un torent în partea de est și de Pârâul Domesnic în extremitatea
vestică (Fig. 3.17). În cazul unui eveniment hidrologic extrem este aproximat că circa 50 ha din
intravilan vor fi inundate, circa 30% din teritoriul satului având de suferit. Stratul de apă scurs în cazul
unor precipitații de 1% pe bazinele torențiale care tranzitează suprafața satului este estimat la 40 m3.
Fig. 3.15 Satul Boboiești - riscul la inundațiile de versant și zona inundabilă 0,1%
32
Fig. 3.16 Satele Pipirig și Pîțîlîgeni - riscul la inundațiile de versant și zona inundabilă cu probabilitate de 0,1%
Fig. 3.17 Satul Stînca - riscul la inundațiile de versant și zona inundabilă cu probabilitate de 0,1%
În satul Leghin gradul de torențialitate al apelor curgătoare este mai slab reprezentat, fiind doar doi
afluenți care au un grad mare de torențialitate. Suprafața posibil inundabilă la viitură, cu probabilitate
redusă de apariție, este de 25,71 ha (Fig. 3.18).
33
Fig. 3.18 Satul Leghin - riscul la inundațiile de versant și zona inundabilă la probabilitatea de 0,1%
Arealul subcarpatic al cursului râului Ozanei se remarcă prin frecvența redusă a torenților cu grad
rapid de concentrare care afectează localitățile. Suprafața inundabilă, în cazul unei viituri de 0,1%, este
de 27,31 ha la Lunca, 18,91 ha la Vânători și valori foarte reduse la Târgu Neamț, de sub 1 ha. Valorile
scurgerii din bazinele torențiale, în cazul unor precipitații de peste 50 mm, sunt cuprinse între 31-39 m3
(Fig. 3.19, 3.20).
Fig. 3.19 Satele Vânători și Lunca - riscul la inundațiile de versant și zona inundabilă cu probabilitate de 0,1%
34
Fig. 3.20 Orașul Tg. Neamț - riscul la inundațiile de versant și zona inundabilă cu probabilitate de 0.1%
În cazul unei probabilități de 0,1%, în comuna Timișești, satul Dumbrava ar fi cel mai afectat, cu
circa 20 ha de teren din intravilan intrat sub ape. Satul Timișești ar avea circa 12 ha inundate (Fig. 3.21).
Fig. 3.21Satele Dumbrava, Plăieșu și Timișești - riscul la inundațiile de versant și zona inundabilă cu probabilitatea de
0,1%
35
Pe valea râului Ozana, 14 din 15 localități vor fi inundate de o viitură cu o probabilitate de apariție
de 0,01%. Satele vor fi inundate pe suprafețe care variază între jumătate de ha și 50 ha. Pentru a putea
aprecia severitatea riscului la care sunt expuse satele, zonele inundabile sunt clasificate în patru
categorii, în funcție de obiectivele socio-umane inundate și impactul economic pe care îl au acestea
asupra comunităților locale.
Pentru a clasifica categoriile de risc în care se încadrează loturile de pământ inundate din interiorul
intravilanului, în funcție de categoria de folosință, s-a utilizat metodologia pusă l-a dispoziție de
Parlamentul European prin Directiva 2007/60/CE. În acest caz, se utilizează stratul cu utilizarea
terenului de pe valea râului Ozana și banda de inundabilitate pentru o probabilitate de apariție de 0,1%.
În primă instanță se stabilesc și se clasifică elementele care sunt expuse riscului hidrologic și
acestea sunt reprezentate de factorul uman prin așezările omenești, obiective de interes comunitar,
activitățile economice, căile de transport, elementele care aparțin spațiului cultural-comunitar (Roșca et
al., 2014) (Tabel 3.1).
În funcție de probabilitatea de apariție a unei viituri, dar și de gradul de expunere a obiectivelor
luate în studiu, se poate crea o matrice de atribuire a claselor de risc hidrologic. Pentru valea râului
Ozana banda de inundabilitate corespunde probabilității P3, iar în funcție de acestea au fost clasificate
terenurile inundate.
Tabel 3.1 Expunerea la riscul hidrologic și matricea pentru probabilitatea de apariție de 0.1% (după Roșca et al.,
2014)
Grad de
expunere
Elementele expuse riscului Probabilitatea de apariție
P1 P2 P3
E0 pășuni, pajiști, păduri, zone de tranziție cu arbuști
(în general defrișate)
R0 R1 R1
E1 terenuri agricole irigate/neirigate/cu culturi complexe/în
amestec cu vegetație naturală, livezi, viță-de-vie
R1 R2 R3
E2 spațiu urban discontinuu și spațiu rural R2 R3 R4
E3 drumuri, aeroporturi, spațiu urban continuu, unități
industriale sau comerciale
R2 R4 R4
Suprafața inundată de râul Ozana în intravilanul localităților de pe valea acesteia a fost clasificată în
trei categorii: risc redus, risc mare și risc foarte mare. Localitățile din zona montană sunt afectate într-o
proporție mai mare în sectorul locuit și cel de transport decât arealele din zona subcarpatică și de podiș
(Fig. 3.22, 3.23, 3.24). Motivul este dat de arealul locuibil redus, ceea ce face ca extinderea teritorială a
satelor să se facă în zonele cu risc la inundație, iar în zona subcarpatică și de podiș lărgirea albiei, dar și
a teraselor, a determinat retragerea localităților pe zonele mai înalte.
36
Fig. 3.3 Categorii de risc din banda de inundabilitate de 0,1% (sectorul Boboiești - Pîțîlîgeni)
Fig. 3.4 Categorii de risc din banda de inundabilitate de 0.1% (sectorul Stînca - Leghin)
Fig. 3.5 Categorii de risc din banda de inundabilitate de 0.1% (sectorul Lunca – Tg. Neamț)
37
Zona inundabilă din interiorul terenului intravilan contorizează 222 ha, din care categoria de risc
redus reprezintă 20%, 43% este reprezentat de riscul mare și restul de 37% este teren încadrat în
categoria de risc foarte mare. Satele care au cele mai mari suprafețe încadrate la categoria foarte mare de
risc sunt: Pipirig, Vânători, Boboiești, Dumbrava, Stînca (Tabel 3.2). În acest caz, populația din zona
este cea mai expusă riscului la inundație, cu urmări grave și cu pierderi economice importante.
Satele situate pe valea Ozanei, condiționate de relief – în zona montană - și-au extins vatra pe
terasele inferioare și chiar în luncile râului Ozana. Din această cauză, ele sunt foarte expuse riscului la
inundație. Aproximativ 40% din teritoriul construit este afectat la o viitură de 0,1%. Arealul montan este
mult mai expus scurgerilor de pe versanți.
Tabel 3.2 Categorii de riscuri din intravilanul comunelor de pe valea Ozanei (ha)
Localitate R1 R3 R4
Vânători 0.38 3.37 15.17
Dumbrava 6.94 2.28 11.61
Dolhești 2.00 5.29 0.22
Stînca 14.88 27.4 9.78
Tg Neamț 0 0.42 0.12
Lunca 6.21 16.97 4.14
Pipirig 3.44 3.50 17.72
Timișești 1.30 10.37 0.51
Boboiești 0.05 8.45 12.61
Leghin 3.77 17.55 4.40
Pîțîlîgeni 4.88 0 6.44
Timpul scurt de concentrare al organismelor torențiale poate fi explicat și prin prisma slabei
acoperiri cu vegetație forestieră, în arealul imediat apropiat al comunei Pipirig. Valorile densității
pădurilor situate în proximitatea localităților din zona montană sunt scăzute, cu valori care variază între
20 și 40%.
38
Concluzii
Condițiile climatice joacă un rol important în apariția unor viituri, iar condițiile morfometrice au
determinat identificarea arealelor montane din bazinul hidrografic al râului Ozana, care prin pante mari,
clase altitudinale, energie de relief mare, determină concentrarea rapidă a apelor provenite din
precipitații.
Textura solului reprezintă un factor important în propagarea unor viituri/inundații; dacă solul este
slab permeabil, gradul de scurgere va fi și mai mare. În cazul bazinului râului Ozana, ponderea
teritorială cea mai mare o au solurile cu textură fină, deci mai puţin permeabile, ele extinzându-se pe
66% din suprafaţa studiată.
Modul de utilizare a terenului influențează puternic timpul de concentrare a apelor. Au fost
identificate arealele cu vegetație forestieră care interceptează o cantitate mare de apă din precipitații.
Suprafața Ozanei este acoperită într-o proporție de circa 60% de pădure, cu o densitate medie de 47,8%.
Au fost identificate obiectivele umane amplasate în imediata apropiere a râului.
Analiza morfometrică a bazinului scoate în evidență faptul că acesta poate fi încadrat în două
secțiuni: una montană, cu o formă mai apropiată de cerc și una specifică ariei subcarpatice, care are o
formă apropiată de dreptunghi. Analiza caracteristicilor hidrologice din bazin a condus la identificarea
lunilor de primăvară și vară care prezintă debite medii și maxime mari. Cele mai mari debite pe
parcursul unui an se înregistrează în lunile mai, iunie, iulie și august. În aceste luni au fost înregistrate
principalele evenimente hidrologice din arealul studiat.
Omul se expune riscului prin amplasarea localităților în imediata apropiere a luncii râului, pe
terasele inferioare, dar și la debușeul unor afluenți. Din nefericire, extinderea teritorială este asociată și
cu o impermeabilizare a solului prin lucrările de asfaltare, betonare. În cazul Ozanei au ieșit în evidență
orașul cu un grad de 100% și o extindere spațială mare a impermeabilizării și întreaga salbă de localități
de pe valea râului, care au o extindere spațială redusă. O diferență importantă între satele din comuna
Pipirig și celelalte localități amplasate pe valea Ozanei este dată de gradul mediu de amenajare
hidrotehnică a râului Ozana, a torenților și pâraielor, ceea ce face ca această comună să fie mai expusă
riscurilor la inundație.
În acest studiu se consideră ca s-au îndeplinit obiectivele propuse: primul şi cel mai important a fost
obţinerea unei hărţi a riscului hidrologic pentru satele de pe valea râului Ozana, între satul Boboiești și
Dumbrava. S-au creat straturi tematice care cuprind diverse date precum direcția de scurgere a râurilor,
înălţimea malurilor, amplasamentul podurilor, a drumurilor şi a caselor, dar şi crearea de transecte care
conţin date despre înălțimea terenului pe care au fost trasate. Toate aceste informații legate de situaţia
actuală a terenului au fost corelate în HEC-RAS cu datele, obţinute prin calcule statistice, despre debitul
apei şi nivelul râurilor la diferite probabilităţi de apariţie. S-a creat un model al inundaţiilor cu diferite
probabilităţi de apariţie, fiecărei situaţii fiindu-i atribuit un proiect care conţine extinderea spaţială a apei
şi adâncimea acesteia. Astfel, datele calculate pentru diverse profile de inundaţie au fost corelate cu
limita satelor și modul de utilizare a terenului. Ca studiu de caz, pentru satul Leghin au fost calculate și
clădirile aflate în pericol de a fi inundate pentru diferite probabilități de apariție a unor inundații.
Al doilea obiectiv atins a fost acela de a aplica o metodologie SIG pentru modelarea procesului
ploaie-scurgere care să ajute la anticiparea cantităţii de apă disponibilă pentru scurgere, şi la integrarea
39
scurgerii pe versanţi în vederea estimării magnitudinii viiturilor rapide care pot apărea.Aplicarea
metodei fiziografice de triere a bazinelor care au un potenţial de concentrare al apei redus, poate
reprezenta o evaluare preliminară a vulnerabilităţii la viiturile rapide din bazinul hidrografic al râului
Ozana. Analiza efectuată indică localităţile care pot fi direct afectate de ploile cu caracter torențial. În
acest fel, a fost evidenţiat impactul pe care îl au torenţii din zona montană asupra localităţilor adiacente
şi s-a putut afla timpul de concentrare a apei acestora în cazul unor precipitaţii cu caracter torenţial.
Analiza a fost realizată pentru 71 de subbazine, distribuite în sectorul principal al văii râului.
Concentrarea pe acest areal a fost justificată de concentrarea mare a populației în acest areal.Pentru
fiecare subbazin analizat s-a identificat timpul de concentrare a apei, cantitatea medie, maximă şi
minimă de apă care se scurge în funcţie de precipitațiile căzute etc.
Analiza riscului pentru un debit cu probabilitate de apariție de 1%, pentru satele de pe valea Ozanei
dintre Boboiești și Timișești a identificat 222 ha de teren din intravilan posibil acoperit de ape. Dintre
aceste 222 ha, 40% prezintă un risc foarte mare din cauza amplasării clădirilor în imediata apropiere a
râului. Cele mai expuse sate din acest punct de vedere sunt: Pipirig, Vânători, Boboiești, Dumbrava, cu
peste 10 ha de teren încadrat la categoria de risc foarte mare.
Generarea hărții riscului hidrologic pentru localitățile de pe valea Ozanei conduce la concluzia că
deși aceste metode folosesc date puține, pot reprezenta destul de fidel un eveniment hidrologic.
Modelele s-au validat într-un procent mare, luând în calcul datele raportate de autorități după inundația
din august 2005 și observațiile efectuate în teren. Rezultatele obținute cu HEC-RAS corespund cu
predicțiile calculate de Administrația Bazinală de Apă Siret în funcție de Directiva inundațiilor
2007/60/CE.
40
Bibliografie
1. Albu M., Stoleriu C.C., Enea A., Iosub M., Hapciuc O.E., Romanescu G., 2016, Geomorphologic
risk assessment in Tecucel drainage basin, using GIS techniques, Proceedings, 2nd International
Scientific Conference GEOBALCANICA 2016, 10-12 June, 2016, Skopje, Republic of Macedonia,
95-102 p.
2. Bates P.D., Marks K.J., Horritt M.S., 2002, Optimal use of high-resolution topographic data in flood
inundation models, Hydrological Processes, vol. 17, nr. 3, 537–557 p.
3. Bilaşco Ş., 2008, Implementarea G.I.S. în modelarea viiturilor de versant, Ed. Casa Cărţii, Cluj-
Napoca, 200 p.
4. Bîrsan M.V, Dumitrescu A., 2014, ROCADA: Romanian daily gridded climatic dataset (1961-2013)
V1.0. Administrația Națională de Meteorologie, București, România.
5. Chendeş, V., 2007, Scurgerea lichidă și solidă în Subcarpații de la Curbură, Institutul de Geografie
al Academiei Române, București, Teză de doctorat, coord. Zăvoianu I., 352 p.
6. Chendeş V., 2011, Resursele de apă din Subcarpaţii de la curbură. Evaluări geospaţiale, Editura
Academiei Române, Bucureşti, 342 p.
7. Davidescu G., 2000, Depresiunea subcarpatică Ozana – Topoliţa, studiu de geografiefizică, Editura
Cugetarea, Iaşi, 128 p.
8. Eleutério, J., 2012, Flood risk analysis: impact of uncertainty in hazard modeling and vulnerability
assessments on damage estimations, teză de doctorat, Université de Strasbourg, 270 p.
9. Enea A., Romanescu Gh., Iosub M., Stoleriu C., Hapciuc O.E.,2014, The relationship between the
morphometric characteristics and river network of the Tazlău river basin, hierarchised according to
the Horton-Strahler System, Water resources and wetland, 59 – 66 p.
10. Enea A., Romanescu G.,Stoleriu C.C., Iosub M., Albu M., 2015, Evolution of river meandering and
sinuosity ratio in Tazlau river basin, Romania, 15th International Multidisciplinary Scientific
GeoConference SGEM 2015, SGEM2015 Conference Proceedings, vol. 1, Hydrology and Water
Resoruces, 285-292 p.
11. Hapciuc O.E., Minea I., Iosub M., Romanescu G., 2015, The role of the hydro-climatic conditions
in causing high floods in the Sucevita river catchment, Aerul şi apa componente ale mediului, Edit.
Presa Universitară Clujeană, 201-209 p.
12. Hapciuc O.E., Romanescu G., Minea I., Iosub M., Enea A., Sandu I., 2016a, Flood Susceptibility
Analysis Of The Cultural Heritage In The Sucevita Catchment (Romania), International Journal of
Conservation Science, vol. 7, nr 2, 501-510 p.
13. Hapciuc O.E., Iosub M., Tomașciuc A.I., Minea I., Romanescu Gh., 2016b, Identification of the
potential risk areas regarding the floods occurrence within small mountain catchments,
Geobalcanica 2nd International Scientific Conference, Physical Geography; Cartography;
Geographic Information Systems & Spatial Planing, 177 -183 p.
14. Horrit M.S., Bates P.D., 2002, Evaluation of 1D and 2D numerical models for predicting river flood
inundation, Journal of Hydrology, vol. 268, nr. 1, 87-99 p.
15. Ichim I., 1979, Munții Stânișoara. Studiu geomorfologic, Editura Academiei Republicii Socialiste
România, București, 121 p.
16. Iosub M., Lesenciuc D., 2012, Hydrological risk characteristics of the Ozana river valley, Present
Environment and Sustainable Development, Editura Universităţii, vol. 6, nr. 2, Iaşi, 207 - 220 p.
17. Iosub M., Enea, A., Hapciuc, O. E., Romanescu, G., Minea I., 2014, Flood risk assessment for the
Ozana river sector corresponding to Leghin village, Romania, 14th SGEM GeoConference on
Water Resources. Forest, Marine And Ocean Ecosystems, SGEM2014 Conference Proceedings,
Vol. 1, 315-322 p.
41
18. Iosub M., Iordache I., Enea A., Romanescu G., Minea I., 2015a, Spatial and temporal analysis of
dry/wet conditions in Ozana drainage basin, Romania using the Standardized Precipitation Index,
International Multidisciplinary Scientific GeoConference – SGEM, Albena, Bulgaria, 585-592 pp.
19. Iosub M., Minea I., Hapciuc O., Romanescu G., 2015b, The use of HEC-RAS modelling in flood
risck analysis, Aerul şi apa componente ale mediului, Edit. Presa Universitară Clujeană, Cluj-
Napoca, pag. 315-322
20. Iosub M., Iordache I., Enea A., Hapciuc O., Romanescu G., Minea I., 2016a, Drought analysis in
Ozana drainage basin, Aerul şi apa componente ale mediului, 392-399 p.
21. Iosub M., Tomașciuc A.I., Hapciuc O.E., Enea A., 2016b, Flood risk analysis in Suceava city,
applied for it`s main river course, Geobalcanica 2nd International Scientific Conference, Physical
Geography; Cartography; Geographic Information Systems & Spatial Planing, 111 – 118 p.
22. Merwade V., Olivera F., Arabi M., Edleman S., 2008b, Uncertainty in flood inundation mapping:
current issues and future directions, Journal of Hydrologic Engineering, vol. 13 nr. 7, 608-620 p.
23. Merwade V., 2012, Tutorial on using HEC-GeoRAS with ArcGIS 10 and HEC-RAS Modeling,
School of Civil Engineering, Purdue University, Indiana.
24. Raška P., 2015, Flood risk perception in Central-Eastern European members states of the EU: a
review, Natural Hazards, vol. 79, nr. 3, 2163-2179 p.
25. Romanescu G., Nistor I., 2011, The effect of the July 2005 catastrophic inundations in the Siret
River’s Lower Watershed, Romania, Natural Hazards, vol. 57, nr. 2, 345-368 p.
26. Romanescu G., Stoleriu C., 2013a, Causes and effects of the catastrophic flooding on the Siret River
(Romania) in July-August 2008, Natural Hazards, Springer, Vol. 69, Nr. 3, 1351-1367 p.
27. Romanescu G., Hapciuc O.E., Minea I., Iosub M., 2016c, Flood vulnerability assessment in the
mountain-plateau transition zone. Case study for Marginea village (Romania), Journal of Flood
Risk Management.
28. Singh V.P., Fevert D.K, 2006, Watershed models, Ed. Taylor&Francis, New York, 629 p.
29. Sfîcă L.,2011, Long term variation of air temperature in the Siret corridor, Present Environment and
Sustainable Development, vol. 5, nr. 1, Iaşi, 239 – 248.
30. Sorocovschi V., 2006, Categoriile de atribute ce definesc evenimentele extreme. Un punct de vedere,
Riscuri și catastrofe, vol. 5, nr. 3, 33-42 p.
31. Tate E., Maidment D., 1999, Floodplain Mapping Using HEC-RAS and ArcView GIS, Center For
Research in Water Resources, Austin – Texas, 223 p.
32. Torok-Oance M.F., Ardelean F.M., Onaca A.L., Voiculescu M., Urdea P., 2010, The evaluation of
different types of digital elevetion models for geomorphological applications in mountain areas,
Annals of DAAAM & Proceedings, 1413-1415 p.
33. Zhan X., Huang M.L., 2004, ArcCN-Runoff: an ArcGIS tool for generating curve number and runoff
maps, Environmental Modelling & Software, Elsevier, vol. 19, nr. 10, 875-879 p.
34. Wheater H.S., 2002, Progress in and prospects for fluvial flood modelling, Philosophical
Transactions of the Royal Society London, Series A Mathematical Physical and Engineering
Sciences, vol. 360, nr. 1796, 1409-1431 p.
35. Woodhead S., 2007, Evaluation of inundation models – limits capabilities of models, FLOOD site
Consortium, Wallingford, 34 p.
36. Young P.C., 2005, Rainfall-runoff modelling: Transfer Function Models, Encyclopedia of
Hydrological Sciences, vol.11, nr. 1, 1-16 p.
37. Xu, C.Y., 2002, Hydrologic models, edition 2002, Uppsala University, Department of Earth Science
Hydrology, 168 p.
