Novi Sad septembar, 2015.

Transcript

1 Univerzitet u Novom Sadu Prirodno-matematički fakultet Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine Udruženje za unapređenje zaštite životne sredine Novi Sad Fondacija "Docent dr Milena Dalmacija" Procena rizika u vodosnabdevanju Dr Jasmina Agbaba, redovni profesor 1

2 Opšti elementi i tačke povredivosti sistema za vodosnabdevanje 1) izvora, 2) cevovoda za transport sirove vode 3) postrojenja za tretman vode i 4) distributivne mreže. Najveća podložnost uticajima (prirodnim i antropogenim), Većina njih je prostorno raznolika i različito pristupačna U fokusu procene rizika! 2

3 Opšta procedura procene rizika u sistemu vodosnabdevanja Procena rizikaće se smatrati efikasnom i sveobuhvatnom samo ako se navedeni proces u potpunosti sprovede. 3

4 PRETNJE/ HAZARDI, POVREDIVOST Uobičajeno, pretnja ili hazard podrazumeva redak ili ekstreman događaj u prirodnoj ili antropogenoj sredini, koji ima negativan efekat na određeni sistem (inženjerski), ili čak ljudsko zdravlje/život. Međutim, kod sistema vodosnabdevanja pretnja/hazard ne mora obavezno da bude redak ili ekstreman događaj. Rizik može biti visok čak i ako je nivo hazarda osrednji, a usled visoke vrednosti povredivosti sistema odn., njegove ugroženosti. Povredivost (ugroženost) se može definisati i kao jednostavna procena tačaka u kojima je izlaganje najveće, a kontrola pristupa najslabija. Ova definicija primenjuje se pri analizi povredivosti vodovodnih sistema. 4

5 Voda u bunarima javnog vodosnabdevanja je različite starosti i iz različitih oblasti zavisnosti od vremenskog intervala praćenja kvaliteta vode. Ovo bunare čini posebno povredivim tj. podložnim kontaminacji iz različitih izvora. Izvori kontaminacije ij mogu obuhvatati ti različite urbane i poljiprivredne i aktivnosti. Materijal akvifera takođe može biti izor prirodne kontaminacije voda npr. arsenom. 5

6 RIZIK Iako svaki inženjerski sistem uvek ima obuhvaćene i elemente rizika, definicija rizika se blago razlikuje za različite sisteme. Najčešće korišćena definicija je da je rizik mera verovatnoće i intenziteta (težine) neželjenih negativnih efekata. Rizik predstavlja kumulativne efekte frekvencije i intenziteta hazarda/pretnje: RIZIK = VEROVATNOĆA INTENZITET Povredivost infrastrukture takođe ima važnu ulogu u uvođenju rizika u sistem za vodosnabdevanje. Modifikovana definicija rizika: RIZIK = (VEROVATNOĆA INTENZITET) x POVREDIVOST Verovatnoća i intenzitet predstavljaju karakteristike hazarda, dok povredivost predstavlja svojstvo infrastrukture koje je pod uticajem hazarda. 6

7 Procena rizika Upravljanje rizikom PROCENA RIZIKA - Procedura kojom se identifikuju karakteristike verovatnoće odvijanja j negativnih ih fenomena i njihovih posledica u cilju ocene alternativnih rešenja upravljanja rizikom. 7

8 Bezuslovna (dugoročna) i uslovna (tratkoročna) procena rizika Bezuslovna procena rizika imazacilj ocenu rizika ne izumajući u obzir početno stanje/uslove sistema i usmerena je na obezbeđivanje informacija o tome šta bi se moglo desiti u bilo koje vreme tokom dugog vremenskog perioda. Shodno tome, ispitivanje može započeti pri bilo kojim inicijalnim uslovima sistema, jer će biti irelevantni za ponašanje celokupnog sistema tokom veoma dugog vremenskog perioda (30-40 god). Korisna je za dugoročna planiranja (npr. resursa vode za piće). Uslovna procena rizika ima za cilj ocenu rizika uzimajući pri tome u obzir početno stanje/uslove sistema. Pruža informacije o tome šta se može desiti u neko određeno vreme u neposrednoj budućnosti (2-3 god). Procedura se mora sprovoditi u određenim vremenskim intervalima (npr. na mesečnom nivou) tokom rada sistema u cilju identifikacije ij potencijalnih nedostataka sistema i implementiranja neophodnih mera. Korisna je za kratkoročnu operativnu svrhu, primenu sistema ranog upozorenja orenja i sl. 8

9 Bezuslovna procena rizika Primer: planiranje resursa vode za piće Pri planiranju resursa vode za vodosnabdevanje cilj je poređenje i odabir (ili rangiranje) poželjnih alternativa. Procena rizika zahteva simulaciju ponašanja siste- ma pri dugoročnom radu (30-40 godina), procenu neuspeha sistema u smislu zadovoljenja potreba za vodom ekoloških kriterijuma zadatih zapremina skla- dištene vode procenu glavnih uticaja. 9

10 Uslovna procena rizika Primer: nestašica vode usled suše Predložena procedura za uslovnu (operativnu) procenu rizika ima za cilj ocenu rizika od nestašice vode u toku kraćeg vremenskog perioda na osnovu prikupljenih serija podataka. U osnovi se primenjuju isti alati, ali je posmatrani vremenski okvir znatno kraći (2-3 god), te je potrebno razmatranjima obuhvatiti i inicijalne uslove sistema. 10

11 Koncept procene rizika Rizik i snabdevanje vodom za piće 11

12 12

13 Najčešće identifikovane pretnje / hazardi (prirodnog i antropogenog karaktera) i posledice po sistem vodosnabdevanja Pretnja i hazard Prirodni hazardi Posledice zemljotres pucanje cevi; gubitak električne energije; gj strukturni kolaps poplava gubitak postrojenja za tretman; kontaminacija distributivnog sistema suša Vetar hidrične bolesti nestašica voda; problemi kvaliteta vode problemi indukovani poplavom; strukturna oštećenja; gubitak električne energije obolevanje; smrt; gubitan poverenja javnosti loše vreme zamrzavanje cevi; iskakanje k sistema i curenje; visoka potrošnja vode Antropogene pretnje kibernetičke pretnje fizički prekid rada SCADA sistema; napad na centralni kontrolni sistem i stvaranje simultanih grešaka (neuspeha); elektronski napad virusima; potapanje mreže; prigušivanje; prikrivanje podataka radi neutralizacije hlora, nedoziranje dezinfektanta, omogućavanje prodora mikroorganizama fizičke pretnje hemijske/ biološke pretnje fizička destrukcija objekata ili ometanje vodosnabdevanja (pre nego kontaminacija); gubitak pritiska kojim se kompromituje protivpožarna p spremnost i može rezultovati razvojem bakterija u sistemu; potencijal za kreiranje efekta vodenog čekića otvaranjem i zatvaranjem glavnih kontrolnih ventila i brzim uključivanjem i isključivanjem pumpi, što može dovesti do velikih simultanih prekida zdravstveni problemi ili smrt potrošača; panika; gubitak poverenja javnosti 13

14 Kvantitativno iskazivanje verovatnoće pojave (P) Verovatnoća pojave (P) Pretnja postoji mala 1 verovatnoća, meta nepoznata Pretnja postoji postoji 3 verovatnoća, ć meta nije identifikovana Pretnja postoji postoji 5 verovatnoća imeta je identifikovana Vandalizam, sabotaža, terorizam MOŽE predstavljati pretnju Jak vetar, poplava ii zemljotres MOŽE se dogoditi u oblasti Rukovodstvo je upoznato sa pretnjom ali ne i sa specifičnom metom Jak vetar, poplava ii zemljotres ĆE se dogoditi u oblasti Rukovodstvo zna za pretnju i koja je specifična meta u pitanju 14

15 Kvantitativno iskazivanje posledica pojave (C) Posledice pojave (C) Normalno snabdevanje ispravnom vodom Odgovarajuće snabdevanje ispravnom vodom Neadekvatno snabdevanje ispravnom vodom Zadovoljene su sve potrebe za zdravstveno bezbednom vodom Zadovoljene su hitne potrebe za zdravstveno bezbednom vodom Delovi sistema su bez vode Nema snabdevanja ispravnom 4 Kontaminirana voda je dostupna za vodom protivpožarna po a dejstva i sanitarnu svrhu Voda nije dostupna 5 Sistem je ugašen 15

16 16

17 Procena povredivosti sistema vodosnabdevanja Karakterizacija sistema vodosnabdevanja, uključujući njegovu misiju i ciljeve, Identifikacija i prioritizacija negativnih posledica kako bi se mogle izbeći, Određivanje kritičnih infrastrukturnih komponenti koje bi mogle biti predmet zlonamernih dejstava sa rezultujućim neželjenim posledicama, Procena verovatnoće dešavanja takvih zlonamernih dejstava, Evaluacija postojećih kontramera i Analiza trenutnog rizika i razvoj prioritetnog plana za smanjenje rizika. Kompleksnost procene povredivosti zavisi od dizajna i operativnosti analiziranog i sistema. Razvijene su različite metode 17

18 Opšti elementi i tačke povredivosti sistema vodosnabdevanja 18

19 α i pristupačnost/dostupnost (npr. subjektivno ocenjena sa 0 ili 1) γ i stepen izloženosti (npr. subjektivno ocenjena sa 0 ili 1) Prednost ima niži rezultat za povredivost. 19

20 Kvantitativno iskazivanje povredivosti odn., efektivnosti mera odvraćanja (V) Efektivnost mera (V) Visoko efektne 1 Srednje efektne 3 Nisu efektne 5 Detekcija, zadržavanje i odgovor na pretnju su u fizičkom smislu implementirani Dodatni izvor za snabdevanje je dostupan Zadržavanje (sprečavanje) vandalizma je u fizičkom smislu implementirano Ključni rezervni delovi su dostupni Nema mogućnosti detekcije, zadržavanja i odgovora na pretnju Alternativni izvor za snabdevanje i rezervni delovi nisu dostupni 20

21 21

22 Sistemi za vodosnabdevanje su najčešće različite konfiguracije, vode kapaciteta, radnih uslova i neizvesnih uslova okoline, koji ih čine složenim i uvode određeni đ stepen nesigurnosti pri proceni rizika. Sistem Podsistem Pod-podsistem / komponente Sis stem za vodo osnabdevanje e Izvorište Površinska voda Reka Potok Akumulacija Podzemna voda Jezero Bunar Akvifer Cevovod za transport vode Postrojenje za tretman vode Distributivn a mreža Kompleksnost sistema proizilazi pre svega iz kompozicije velikog broja komponenti ili podsistema (izvorište, tretman, distribucija i dr.), koji se dalje dele napod-podsisteme d ili komponente. Skladišta vode Cevi Kanali Rešetke Tank za mešanje Flokulator l Taložnik Peščani filter Dezinfekcija Cevi Pumpe Čvorišta Oprema Rezervoari Vodotornjevi Glavni cevovod Servisna linija Ventili/spojnice Merači Hidrant 22

23 1. Tačna definicija komponenti, podkomponenti itd. zavisi od nivoa detalja potrebnih za analizu, aliiodobima dostupnih podataka. 2. Te komponente direktno zavise jedna od druge sa rezultujućim efektom performansi svih komponenti. 3. Komponente sistema su podložne prirodnim i antropogenim uticajima (pretnjama). Otežava utvrđivanje odnosa uzrok-efekat za specifične rizike pri vodosnabdevanju Za razumevanje rada celokupnog sistema važno je poznavanje svih njegovih komponenti i njihovog međusobnog odnosa Sistem vodosnabdevanja po prirodi je hijerarhijski procena rizika uslovljena je hijerarhijskom strukturom. Hazardi i potencijalne posledice vezane za svaku pojedinačnu komponentu sistema uticaće i na stepen rizika svake naredne komponente, a potom i celokupnog sistema. Evaluacija rizika celokupnog sistema vodosnabdevanja može se sprovesti samo poznavanjem: 1) rizika svakog osnovnog elementa (na najnižem hijerarhijskom nivou) sistema 2) pravila njihovog kombinovanja. 23

24 Sistem WS Podsistem W 1 Podsistem W s Podsistem W m Objekat s 1 Objekat s i Objekat s n WS = Rizik sistema za vodosnabdevanje V = Povredivost svakog podsistema W s = Rizik podsistema s (npr. distrubutivna mreža) Rizik celokupnog sistema predstavlja proizvod rizika svih njegovih podsistema odn., komponenti. V s i = Povredivost podsistema s usled neuspeha komponente s i (npr. glavni cevovod) s i = Rizik komponente/objekta s i

25 Inventar mera odvraćanja Infrast truk.kom mp. Mere odvraćanja Detekcija Da Ne Zadržavanje Da Ne Odgovor Da Ne Rezerva Da Ne Senzor na ogradi Ograda Osoblje vodovoda Pumpe Izvor Senzor pokreta Zakljčavanje Policija Izvor el. Energije SCADA Bodljikava žica Obezbeđenje Rezervni delovi Osvetljenje Senzor na ogradi Ograda Osoblje vodovoda etman Tr Senzor pokreta Zakljčavanje Policija SCADA Bodljikava žica Obezbeđenje Osvetljenje tem Dis stribucioni sist Senzor na ogradi Ograda Osoblje vodovoda Senzor pokreta Zakljčavanje Policija SCADA Bodljikava žica Obezbeđenje Osvetljenje 25

26 Procena rizika Pretnja Naziv pretnje Verovatnoća Težina Efektivnost Relativan rizik pojave (P) posledice (C) mera (V) (R=PxCxV) 1 Izlivanje Izvor... 8 Poplava Izvor Vandalizam Tretman 14 Terorizam - Tretman Izlivanje - Distribucija... Predlog vrednosti za P, C i V Verovatnoća pojave (P) Posledice (C) Efektivnost mera (V) Pretnja postoji mala verovatnoća, meta nepoznata 1 Odgovarajuće snabdevanje ispravnom vodom 1 Visoko efektne 1 Pretnja postoji postoji verovatnoća, ć 3 Odgovarajuće ć snabdevanje ispravnom vodom da 2 Srednje efektne 3 meta nije identifikovana zadovolji hitne potrebe Pretnja postoji postoji verovatnoća i meta je identifikovana 5 Delovi sistema rade 3 Nisu efektne 5 Kontaminirana voda je dostupna za protivpožarna 4 dejstva, sanitarnu svrhu Voda nije dostupna 5 26

27 PRIMER PROCENE RIZIKA ZA BUNARSKU KUĆICU 27

28 Inventar mera odvraćanja za bunarsku kućicu Mere odvraćanja Detekcija Da Ne Zadržavanje Da Ne Odgovor Da Ne Rezerva Da Ne Senzor na ogradi x Ograda 1 Osoblje vodovoda 2 Pumpe x Senzor pokreta x Zakljčavanje 4 Policija x Izvor el. energije x SCADA x Bodljikava žica x Obezbeđenje x Rezervni delovi x Kamera 1 Osvetljenje 1 Efektivnost mera odvraćanja (V vrednost) za namernu pretnju Naziv Vandalizam Sabotaža Terorizam Ograda Kapija Zaključavanje Prozor Spoljnja vrata, brava i senzor Unutrašnja vrata sa bravom

29 Procena rizika za bunarsku kućicu Naziv pretnje Verovatnoća Težina Efektivnost Relativan rizik Rangiranje pojave (P) posledice (C) mera (E) (V) (R=PxCxE) (R=PxCxV) rizika Izlivanje kontaminacija Gubitak el. energije gj - sevanje Vandalizam destrukcija Sabotaža destrukcija Terorizam kontaminacija Terorizam destrukcija Ledena oluja gubitak energije Poplava gubitak bunara Zemljotres destrukcija Suša Rezervno napajanje Dodatni bunar Cilj upravljanja rizikom je ujednačavanje rizika kroz sistem smanjivanjem najvećih rizika revizija sistema u cilju unapređenja. Odluka da li je dalje smanjenje visoko rangiranih rizika moguće / isplativo. Ako nije, neophodno je da posledice ovih pretnji budu obuhvaćene planom upravljanja u vanrednim situacijama. 29

30 30