ǂThe ǂimpact of climate induced change in flood characteristics on flood damage

master thesis no.: 100/II. VOI-FRM

Filmon Ghilay Ghebremichael (Avtor), Simon Rusjan (Mentor), Andrej Vidmar (Komentor)

Povzetek

Global climate change is anticipated to result in changed precipitation characteristics and an increase in the frequency of extreme weather events, which can lead to catastrophic flood damage. Results of the climate change studies in Slovenia foresee a considerable rise in the average air temperature, changes in the frequency of precipitation characteristics, and an increase in the occurrence of extreme weather events. According to climate change scenarios RCP 2.6, RCP 4.5, and RCP 8.5, the average annual peaks of Slovenian rivers will rise by 20 to 40% by the end of the century at almost all water stations (ARSO, 2021). The Vipava river catchment is an area located in western Slovenia; the area is vulnerable to river flooding and has been subjected to several flood events in recent years which could be associated to changes in the precipitation as one of climate change's effects Detailed flood damage analysis has not been conducted for the Vipava river catchment, and accurate estimation of flood damage is crucial to quantifying the actual flood risk and evaluating the cost-effectiveness of flood mitigation measures. Flood damage assessment for the Vipava river catchment was conducted in this study by considering different flood scenarios. The flood damage potential was investigated based on the designed flood event data adapted to specific flood scenarios related to anticipated impact of climate change and the presence of exposure/vulnerability elements. Hydraulic modeling using Hec Ras software is used to identify the flood polygons in the study area for current and climate-driven flood scenarios. The output of the hydraulic model is used as an input to KRPAN software to determine the flood damage potential in the study area. According to the results of the hydraulic model, extensive floodplain areas along the studied Vipava river section are inundated, primarily covering agricultural land and buildings. The cost of both residential and non-residential buildings constitutes the majority of the projected flood damage for the specified flood return periods. The building's overall expected annual damage under the pessimistic RCP 8.5 scenarios is expected to reach around 1.3 million by the end of the century, In case of low probability events with 100- and 500-year return periods, the cost of the building's flood damage ranges from 4.5 million euros to 6 million euros. The total expected annual damage in the Vipava river catchment ranges from 0.97 million euros for the current situation to 1.97 million euros for the most pessimistic high-impact scenario. The study clearly shows that the economic impact of future flood scenarios is expected to increase substantially In view of the local character of the exposure elements, the residential properties and non-residential properties were demonstrated to face the greatest consequences of expected climate change-induced changes in the river flood characteristics.

Ključne besede

civil engineering;master thesis;climate change;Vipava river;fluvial flooding;hydraulic modelling;KRPAN model;expected annual damage;

Podatki

Jezik:	Angleški jezik
Leto izida:	2022
Tipologija:	2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:	UL FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Založnik:	[F. G. Ghebremichael]
UDK:	551.58:556.166(497.4)(043.3)
COBISS:	123632387
Št. ogledov:	54
Št. prenosov:	10
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Slovenski jezik
Sekundarni naslov:	Vpliv podnebno povzročenih sprememb značilnosti poplav na škodo zaradi poplav
Sekundarni povzetek:	Pričakuje se, da bodo globalne podnebne spremembe povzročile povečane količine padavin in pogostejše ekstremne vremenske pojave, ki lahko povzročijo katastrofalno škodo zaradi poplav. Meritve iz študij podnebnih sprememb v Sloveniji kažejo precejšen dvig povprečne temperature zraka, spremembo pogostosti padavin in večjo pojavnost ekstremnih vremenskih pojavov. Glede na študije podnebnih projekcij scenarijev RCP 2.6, RCP 4.5 in RCP 8.5 bodo povprečne letne konice slovenskih rek do konca stoletja skoraj na vseh vodomernih postajah narasle za 20 do 40 % (ARSO, 2021). Povodje reke Vipave je območje v jugozahodni Sloveniji, ki je občutljivo na poplavljanje rek in je bilo v zadnjih letih izpostavljeno hudourniškim poplavam, ki so jih povzročile ekstremne konične pretoke zaradi sprememb v padavinskem režimu, ki je eden od učinkov podnebnih sprememb (Magjar et. sod., 2021). V porečju Vipave še ni bila izvedena analiza poplavne škode, natančna ocena poplavne škode pa je ključnega pomena za količinsko opredelitev dejanskega tveganja in oceno stroškovne učinkovitosti omilitvenih del. Ocena poplavne škode za porečje reke Vipave je bila izvedena v tem študija za različne scenarije poplav. Možnost poplavne škode je bila raziskana na podlagi načrtovanih podatkov o poplavnih dogodkih, prilagojenih specifičnim scenarijem poplav in elementom izpostavljenosti/ranljivosti. Hidrodinamične simulacije, izvedene na podlagi obsega poplavljanja in porazdelitve globine vode, se uporabljajo kot vhodni podatki za model KRPAN za oceno gospodarske škode, ki jo povzročijo poplave. Ocene škode na podlagi šestih povratnih obdobij so bile uporabljene za izdelavo krivulj škode in verjetnosti ter izračun skupne pričakovane letne škode zaradi poplav (EAD), ki jo povzročijo scenariji poplav zaradi podnebja. Po rezultatih hidravličnega modela je bilo poplavljeno precejšnje območje poplavne ravnice reke, ki zajema predvsem kmetijska zemljišča in objekte. Stroški tako stanovanjskih kot nestanovanjskih stavb predstavljajo večino predvidene škode zaradi poplav za navedena Pričakuje se, da bodo globalne podnebne spremembe povzročile povečane količine padavin in pogostejše ekstremne vremenske pojave, ki lahko povzročijo katastrofalno škodo zaradi poplav. Meritve iz študij podnebnih sprememb v Sloveniji kažejo precejšen dvig povprečne temperature zraka, spremembo pogostosti padavin in večjo pojavnost ekstremnih vremenskih pojavov. Glede na študije podnebnih projekcij scenarijev RCP 2.6, RCP 4.5 in RCP 8.5 bodo povprečne letne konice slovenskih rek do konca stoletja skoraj na vseh vodomernih postajah narasle za 20 do 40 % (ARSO, 2021). Povodje reke Vipave je območje v jugozahodni Sloveniji, ki je občutljivo na poplavljanje rek in je bilo v zadnjih letih izpostavljeno hudourniškim poplavam, ki so jih povzročile ekstremne konične pretoke zaradi sprememb v padavinskem režimu, ki je eden od učinkov podnebnih sprememb (Magjar et. sod., 2021). V porečju Vipave še ni bila izvedena analiza poplavne škode, natančna ocena poplavne škode pa je ključnega pomena za količinsko opredelitev dejanskega tveganja in oceno stroškovne učinkovitosti omilitvenih del. Ocena poplavne škode za porečje reke Vipave je bila izvedena v tem študija za različne scenarije poplav. Možnost poplavne škode je bila raziskana na podlagi načrtovanih podatkov o poplavnih dogodkih, prilagojenih specifičnim scenarijem poplav in elementom izpostavljenosti/ranljivosti. Hidrodinamične simulacije, izvedene na podlagi obsega poplavljanja in porazdelitve globine vode, se uporabljajo kot vhodni podatki za model KRPAN za oceno gospodarske škode, ki jo povzročijo poplave. Ocene škode na podlagi šestih povratnih obdobij so bile uporabljene za izdelavo krivulj škode in verjetnosti ter izračun skupne pričakovane letne škode zaradi poplav (EAD), ki jo povzročijo scenariji poplav zaradi podnebja. Po rezultatih hidravličnega modela je bilo poplavljeno precejšnje območje poplavne ravnice reke, ki zajema predvsem kmetijska zemljišča in objekte. Stroški tako stanovanjskih kot nestanovanjskih stavb predstavljajo večino predvidene škode zaradi poplav za navedena povratna obdobja poplav. Skupna pričakovana letna škoda stavbe po RCP 8.5 pesimističnih scenarijev doseže okoli 1,3 milijona do konca stoletja, za dogodke z nizko verjetnostjo s 100- in 500-letnimi povratnimi obdobji pa se stroški škode zaradi poplav stavbe gibljejo od 4,5 milijona evrov na 6 milijonov evrov. Skupna pričakovana letna škoda v povodju reke Vipave se giblje od 0,97 milijona evrov za trenutno stanje do 1,97 milijona evrov za najbolj pesimističen scenarij velikih vplivov. Študija jasno kaže, da se pričakuje, da bodo gospodarski učinki prihodnjih poplavnih scenarijev postali dragi, glede na lokalni značaj pa se je izkazalo, da se bodo stanovanjske in nestanovanjske nepremičnine soočale z največjimi posledicami povečanja konic pretoka reke.
Sekundarne ključne besede:	gradbeništvo;magistrska dela;VOI;podnebne spremembe;reka Vipava;fluvialne poplave;hidravlično modeliranje;model KRPAN;pričakovana letna škoda;
Vrsta dela (COBISS):	Magistrsko delo/naloga
Komentar na gradivo:	Univ. v Ljubljani, Fak. za gradbeništvo in geodezijo
Strani:	XII, 56 str.
ID:	16888952