FREEWAT

H2020 projekt

http://www.freewat.eu

Zahájení projektu: duben 2015

Ukončení projektu: září 2017

Kontaktní osoba za METCENAS:

RNDr. Zuzana BOUKALOVÁ

Koordinátor:

  Scuola Superiore Sant'Anna, Itálie

 

Partneři:

  Tea Sistemi SpA, Itálie

  Technische Universität Darmstadt, Německo
  Sc Institute of Environmental Assessment
and Water Research
, Španelsko
  Oslandia, Francie
  UNESCO, Francie
  Regione Toscana, Itálie
  METCENAS, Česká republika
  Zeta Amaltea, Španělsko
  Institut za ekološki inženiring, Slovinsko
  Erciyes University, Turecko
  Lavrion Technological and Cultural Park, Řecko
  Institutul National de Hidrologie si Gospodarire a Apelor, Rumunsko
  Department of Geology University of Tartu, Estonsko
  Taras Shevchenko National University of Kyiv, Ukrajina
  Paragon Europe, Malta
  University of Bremen, Německo

 

FREEWAT: Bezplatné a volně přístupné softwarové nástroje pro hospodaření s vodními zdroji (FREE and open source software tools for WATer resource management)

Výzva: H2020-WATER-2014-one-stage

Téma: WATER-4a-2014

Typ akce: Koordinační a podpůrná akce (CSA)

Číslo návrhu: SEP-210140754

Trvání projektu: 1.4. 2015 – 30.9. 2017 (30 měsíců)

 

Koordinátor:

 

Scuola Superiore di Studi Universitari di Perfezionamento Sant'Anna (Itálie)

Celkem 17 mezinárodních partnerů – Partner č. 8: METCENAS (Vedoucí pracovního balíčku WP6)

 

Projekt se skládá z osmi pracovních balíčků (WP):

 

WP1: Organizace projektu

WP2: Integrace softwaru a jeho přizpůsobení konkrétním potřebám

WP3: Zvyšování odbornosti

WP4: Aplikace vzhledem k Rámcové směrnici o vodách/Směrnici o podzemních vodách

WP5: Aplikace vzhledem ke správě vodních zdrojů ve venkovských oblastech

WP6: Zesílený vědecký a participativní přístup k reálně podloženému rozhodování 

WP7: Vedení v oblasti uplatnění směrnic EU o kvantitě a kvalitě vod s pomocí modelování

WP8: Rozšiřování, zužitkování a komunikace 


FREEWAT (FREE and open source software tools for WATer resource management / Svobodné softwarové nástroje s otevřeným zdrojovým kódem pro hospodaření s vodními zdroji) je projekt EU v rámci programu HORIZON 2020, který prostřednictvím volně přístupné domény s otevřeným zdrojovým kódem, integrované do GIS a zaměřené na plánování a hospodaření v oblasti povrchových a podzemních vod, prosazuje (s využitím důsledného participativního přístupu) uplatňování směrnic EU pro nakládání s vodami.

Platforma FREEWAT je v současnosti rozsáhlý plugin pro QGIS, který umožňuje spojit účinnost nástrojů GIS a následného zpracování prostorových dat s výsledky simulačních modelů. Tato platforma je koncipována jako prostředí, do něhož je virtuálně integrováno několik simulačních kódů, založených na hydrologických, hydrochemických či socioekonomických procesech, a kde vstupní a výstupní data jsou spravována databázovým systémem SpatiaLite.

Platforma FREEWAT je určena pro vodohospodářské úřady a státní/soukromé podniky, jimž pomáhá vytvořit vysoce informativní a dynamicky rostoucí znázornění hydrologických systémů. Mohou ji využít i tvůrci koncepcí pro vědecky a technicky odůvodněné rozhodování a tvorbu koncepcí na základě participativního přístupu, a to tím, že zapojí zainteresované strany (např. do vyváření plánů povodí, jak je vyžaduje Rámcová směrnice o vodách) nejen v závěrečné fázi debaty o výsledcích, nýbrž i ve stadiu definování scénářů.
 
Nástroje, kterými disponuje FREEWAT
 
Platforma FREEWAT obsahuje následující moduly pro předběžné zpracování a implementaci modelů.

AkvaGIS poskytuje několik nástrojů předběžného zpracování pro analýzu a interpretaci hydrochemických a hydrogeologických dat. Možnosti modulu akvaGIS sahají od diagramů a statistik týkajících se hydrochemických údajů pro hodnocení kvality podzemních vod až k interpretaci hydrogeologických dat a vytváření tematických map pro aplikaci konceptuálních modelů.



Observation Analysis Tool (OAT) je nástroj předběžného zpracování, který uživateli poskytuje zdokonalené možnosti zpracování časových řad s ohledem na stále rostoucí používání difúzních a online monitorovacích sítí a sítí pracujících v reálném čase. Nástroj OAT je určen k usnadnění importu, analýzy a vizualizace dat z časových řad a využití těchto dat pro vytváření modelů a jejich pokročilou kalibraci.

Simulaci proudění podzemních vod ve zvodních lze provádět nástrojem MODFLOW-2005, což je prostorově distribuovaný kód založený na fyzikálních vlastnostech prostředí, vyvinutý USGS, který simuluje dynamiku proudění podzemních vod v saturovaných a nesaturovaných zónách. Proudění v souvislosti se studněmi, infiltračním územím, evapotranspirací, odvodňovacími kanály a řekami lze simulovat pomocí konkrétních balíčků (packages) MODFLOW, z nichž zasluhuje zmínku Lake Package, který simuluje interakce mezi jezery a zvodněmi.

Hydrologický model může být ve FREEWATu propojen s modelem transportu rozpuštěných látek pro simulaci advekčně-disperzivního transportu různých látek v nesaturované i saturované zóně s pomocí MT3DMS. Aplikace SEAWAT umožňuje simulovat proudění v závislosti na viskozitě a hustotě. Tyto nástroje jsou obzvláště vhodné pro simulaci procesů pronikání slané vody či pro hodnocení geotermálních elektráren o nízké a střední entalpii.

Pro udržitelné hospodaření s vodou je určen balíček Farm Process, integrovaný do MODFLOW-OWHM (One-Water Hydrologic Flow Model; USGS), což je nejaktuálnější verze MODFLOW. Farm Process umožňuje dynamicky simulovat komponenty poptávky a dodávky v rámci spotřeby vody pro základní jednotky odběru vody v podmínkách řízené poptávky a omezených dodávek.

Takto je vytvořen plně provázaný a integrovaný hydrologický model spolu s odhady množství odebírané vody ze společně využívaných zásob povrchových i podzemních vod a s důrazem na hospodaření s vodou ve venkovských oblastech.

Modul pro citlivostní analýzu a odhad parametrů je založen na UCODE_2014 a je zaměřen na zlepšení přesnosti modelu tím, že zmenší rozdíly mezi tlaky a toky simulovanými v modelu a pozorovanými daty. Pro tento úkol lze využít několika statistických postupů, které vyhodnotí konstrukci modelu a zvolí parametry, které mají být odhadnuty inverzní regresní metodu založenou na vyhodnocení objektivní funkce.

 
Školení a aplikace platformy


Školení k platformě FREEWAT je zajištěno prostřednictvím cyklu seminářů a 6 uživatelských manuálů. Tyto semináře pokrývají následující oblasti: (i) 3 semináře o aplikaci MODFLOW-2005 pro simulaci dynamiky podzemních vod, (ii) 2 přednášky o základních konceptech MODFLOW a (iii) jedna přednáška o používání GGIS (Global Groundwater Information System) a GGMN (Global Groundwater Monitoring Network).
Dále jsou k dispozici semináře a materiály pro všechny výše zmíněné moduly.



Pro šíření využívání platformy FREEWAT jako standardního softwaru pro modelování dynamiky množství a kvality povrchové/podpovrchové vody bylo do července 2016 vyškoleno okolo 100 osob z 60 institucí. Dne 31. července 2016 byla spuštěna verze 0.1 platformy FREEWAT. Současné číslo verze software je 0.5.

Platforma FREEWAT je v současnosti testována a bude aplikována ve 14 případových studiích v EU i mimo EU na konkrétní vodohospodářskou problematiku.

Brzy bude zahájeno druhé kolo školení, než bude FREEWAT veřejně spuštěn v září 2017. Účast je zdarma a v rámci školení je zajištěna i dálková podpora.

Chcete-li se zúčastnit nebo si prostě jen přejete mít aktuální informace o výsledcích FREEWATu, pište na emailovou adresu: r.rossetto@santannapisa.it (koordinátor projektu) nebo zuzana.boukalova@metcenas.cz (zástupce českého partnera METCENAS o.p.s.)
 

Projekt FREEWAT programu H2020 je součástí klastru ICT4WATER.