ProcenaProcena rizika u rizika u vodbd jdosnabdevanju · • Rizik može biti visok čak i ako je nivo hazarda osrednji, a usled visoke vrednosti povredivosti sistema odn., njegove

Univerzitet u Novom SaduPrirodno-matematički fakultetDepartman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredineUdruženje za unapređenje zaštite životne sredine „Novi Sad“Fondacija "Docent dr Milena Dalmacija"

ProcenaProcena rizika u rizika u d bd jd bd jvodosnabdevanjuvodosnabdevanju

DDr Jasmina Agbaba, r Jasmina Agbaba, redovniredovni profesorprofesorg ,g , pp

Novi Sad 23-25. septembar, 2015. 1

Opšti elementi i tačke povredivosti sistema za vodosnabdevanje

1) izvora,2) cevovoda za transport sirove vode

Najveća podložnost uticajima (prirodnim i antropogenim),

p p j

2) cevovoda za transport sirove vode3) postrojenja za tretman vode i 4) distributivne mreže.

(prirodnim i antropogenim),

Većina njih je prostorno raznolika i različito pristupačnarazličito pristupačna

U fokusu procene rizika!


Opšta procedura procene rizika u sistemu vodosnabdevanja

Procena rizika će se smatrati efikasnom i sveobuhvatnom samo ako se


Procena rizika će se smatrati efikasnom i sveobuhvatnom samo ako se navedeni proces u potpunosti sprovede.

PRETNJE/ HAZARDI, POVREDIVOST

• Uobičajeno, pretnja ili hazardd d k ili k t

• Povredivost (ugroženost) se može d fi i ti k j d tpodrazumeva redak ili ekstreman

događaj u prirodnoj ili antropogenojsredini, koji ima negativan efekat

definisati kao jednostavna procena tačaka u kojima je izlaganje najveće, a kontrola pristupa najslabija.

na određeni sistem (inženjerski), iličak ljudsko zdravlje/život.

Međ tim kod sistema odosnab

• Ova definicija primenjuje se pri analizi povredivosti vodovodnih sistema.

• Međutim, kod sistema vodosnab-devanja pretnja/hazard ne moraobavezno da bude redak iliekstreman događaj.

• Rizik može biti visok čak i ako jenivo hazarda osrednji a uslednivo hazarda osrednji, a usledvisoke vrednosti povredivostisistema odn., njegove ugroženosti.


• Voda u bunarima javnog vodosnabdevanja je različite starosti i iz različitih oblastizavisnosti od vremenskog intervala praćenja kvaliteta vode. Ovo bunare činiposebno povredivim tj. podložnim kontaminacji iz različitih izvora.

I i k t i ij b h t ti ličit b i lji i d kti ti• Izvori kontaminacije mogu obuhvatati različite urbane i poljiprivredne aktivnosti.

• Materijal akvifera takođe može biti izor prirodne kontaminacije voda – npr. arsenom.


RIZIK

• Iako svaki inženjerski sistem uvek ima obuhvaćene i elemente rizika, definicija rizikase blago razlikuje za različite sistemese 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 ineželjenih negativnih efekata. Rizik predstavlja kumulativne efekte frekvencije iintenziteta hazarda/pretnje:

RIZIKRIZIK == VEROVATNOĆAVEROVATNOĆA ×× INTENZITETINTENZITETRIZIKRIZIK == VEROVATNOĆAVEROVATNOĆA ×× INTENZITETINTENZITET

• Povredivost infrastrukture takođe ima važnu ulogu u uvođenju rizika u sistem zavodosnabdevanje Modifikovana definicija rizika:

RIZIK RIZIK == VEROVATNOĆAVEROVATNOĆA ×× INTENZITETINTENZITETRIZIK RIZIK == VEROVATNOĆAVEROVATNOĆA ×× INTENZITETINTENZITET

vodosnabdevanje. Modifikovana definicija rizika:

RIZIK RIZIK == (VEROVATNOĆA(VEROVATNOĆA ×× INTENZITET) x POVREDIVOSTINTENZITET) x POVREDIVOSTRIZIK RIZIK == (VEROVATNOĆA(VEROVATNOĆA ×× INTENZITET) x POVREDIVOSTINTENZITET) x POVREDIVOST

• Verovatnoća i intenzitet predstavljaju karakteristike hazarda, dok povredivostpredstavlja svojstvo infrastrukture koje je pod uticajem hazarda.

6

PROCENA RIZIKA - Procedura

Upravljanje rizikom

PROCENA RIZIKA - Procedura kojom se identifikuju

karakteristike verovatnoće d ij j ti ih f i

Procena rizika

rizikom odvijanja negativnih fenomena i njihovih posledica u cilju ocene alternativnih rešenja upravljanja

rizikom.


Bezuslovna (dugoročna) i uslovna (tratkoročna) procena rizika

• Bezuslovna procena rizika ima za ciljocenu rizika ne izumajući u obzir

• Uslovna procena rizika ima za ciljocenu rizika uzimajući pri tome u obziroce u a e u ajuć u ob

početno stanje/uslove sistema iusmerena je na obezbeđivanjeinformacija o tome šta bi se moglo

oce u a u ajuć p o e u obpočetno stanje/uslove sistema.

• Pruža informacije o tome šta se možeinformacija o tome šta bi se moglodesiti u bilo koje vreme tokom dugogvremenskog perioda.

desiti u neko određeno vreme uneposrednoj budućnosti (2-3 god).

• Procedura se mora sprovoditi u• Shodno tome, ispitivanje možezapočeti pri bilo kojim inicijalnimuslovima sistema, jer će biti irelevantni

• Procedura se mora sprovoditi uodređenim vremenskim intervalima(npr. na mesečnom nivou) tokom radai t ilj id tifik ijuslovima sistema, jer će biti irelevantni

za ponašanje celokupnog sistematokom veoma dugog vremenskogperioda (30-40 god)

sistema u cilju identifikacijepotencijalnih nedostataka sistema iimplementiranja neophodnih mera.perioda (30-40 god).

• Korisna je za dugoročna planiranja(npr. resursa vode za piće).

• Korisna je za kratkoročnu operativnusvrhu, primenu sistemaranog po orenja i sl

Novi Sad 23-25. septembar, 2015.

( p p )

8

ranog upozorenja i sl.

Bezuslovna procena rizika Primer: planiranje resursa vode za piće

Pri planiranju resursa vodePri planiranju resursa vodeza vodosnabdevanje cilj jepoređenje i odabir (ili rangi-ranje) poželjnih alternativa.j ) p j

Procena rizika zahteva• simulaciju ponašanja siste-

ma pri dugoročnom raduma pri dugoročnom radu(30-40 godina),

• procenu neuspeha sistemau smislu zadovoljenjau smislu zadovoljenja– potreba za vodom– ekoloških kriterijuma– zadatih zapremina skla-zadatih zapremina skla

dištene vode• procenu glavnih uticaja.


Uslovna procena rizika Primer: nestašica vode usled suše

• Predložena proceduraza uslovnu (operaza uslovnu (opera-tivnu) procenu rizikaima za cilj ocenu rizikaod nestašice vode uod nestašice vode utoku kraćeg vremen-skog perioda naosnovu prikupljenihosnovu prikupljenihserija podataka.

• U osnovi se primenjujuisti alati ali jeisti alati, ali jeposmatrani vremenskiokvir znatno kraći (2-3god), te je potrebnog ), j prazmatranjima obu-hvatiti i inicijalne uslo-ve sistema.


Koncept procene rizikaRizik i snabdevanje vodom za pićeRizik i snabdevanje vodom za piće



Najčešće identifikovane pretnje / hazardi (prirodnog i antropogenog karaktera) i posledice po sistem vodosnabdevanjaposledice po sistem vodosnabdevanja

Pretnja i hazard Posledice

zemljotres pucanje cevi; gubitak električne energije; strukturni kolapsPrirodni hazardi

j p j g g j p

poplava gubitak postrojenja za tretman; kontaminacija distributivnog sistema

suša nestašica voda; problemi kvaliteta vode

Vetar problemi indukovani poplavom; strukturna oštećenja; gubitak električne energije

hidrične bolesti obolevanje; smrt; gubitan poverenja javnosti

l š j i i k k j i t i j i k t š j dloše vreme zamrzavanje cevi; iskakanje sistema i curenje; visoka potrošnja vode

Antropogene pretnje

kibernetičkepretnje

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 nedoziranjepretnje pretnje mreže; prigušivanje; prikrivanje podataka radi neutralizacije hlora, nedoziranje dezinfektanta, omogućavanje prodora mikroorganizamafizička destrukcija objekata ili ometanje vodosnabdevanja (pre nego kontaminacija); gubitak pritiska kojim se kompromituje protivpožarna spremnost

fizičke pretnje

j ) g p j p j p p pi 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 prekidaprekida

hemijske/biološke pretnje zdravstveni problemi ili smrt potrošača; panika; gubitak poverenja javnosti

13

Kvantitativno iskazivanje verovatnoće pojave (P)

Verovatnoća pojave (P)Pretnja postoji – mala 1

• Vandalizam, sabotaža, terorizam MOŽEpredstavljati pretnju

• Jak vetar, poplava ii zemljotres MOŽE se Pretnja postoji mala verovatnoća, meta nepoznata

1

Pretnja postoji – postoji t ć t ij

3

dogoditi u oblasti

• Rukovodstvo je upoznato sa pretnjom ali verovatnoća, meta nije identifikovanaPretnja postoji – postoji 5

ne i sa specifičnom metom• Jak vetar, poplava ii zemljotres ĆE se

dogoditi u oblastij p j p jverovatnoća i meta je identifikovana • Rukovodstvo zna za pretnju i koja je

specifična meta u pitanju


Kvantitativno iskazivanje posledica pojave (C)

Posledice pojave (C)Normalno snabdevanje ispravnom 1

• Zadovoljene su sve potrebe za Normalno snabdevanje ispravnom vodom 1

Odgovarajuće snabdevanje i d 2

zdravstveno bezbednom vodom

• Zadovoljene su hitne potrebe za ispravnom vodomNeadekvatno snabdevanje ispravnom vodom 3

jzdravstveno bezbednom vodom

• Delovi sistema su bez vodepNema snabdevanja ispravnom vodom 4 • Kontaminirana voda je dostupna za

protivpožarna dejstva i sanitarnu svrhuVoda nije dostupna 5

p ot po a a dejst a sa ta u s u

• Sistem je ugašen



Procena povredivosti sistema vodosnabdevanja

• Karakterizacija sistema vodosnabdevanja,uključujući njegovu misiju i ciljeveuključujući njegovu misiju i ciljeve,

• Identifikacija i prioritizacija negativnihposledica kako bi se mogle izbeći,

Kompleksnost procene

povredivosti i i d

posledica kako bi se mogle izbeći,

• Određivanje kritičnih infrastrukturnihkomponenti koje bi mogle biti predmet

zavisi od dizajna i

operativnosti li izlonamernih dejstava sa rezultujućim

neželjenim posledicama,

• Procena verovatnoće dešavanja takvih

analiziranog sistema.

• Procena verovatnoće dešavanja takvihzlonamernih dejstava,

• Evaluacija postojećih kontramera i

Razvijene su različite metode

Evaluacija postojećih kontramera i

• Analiza trenutnog rizika i razvoj prioritetnogplana za smanjenje rizika.


Opšti elementi i tačke povredivosti sistemapovredivosti sistema vodosnabdevanja

18

αi – pristupačnost/dostupnost (npr. subjektivno ocenjena sa 0 ili 1)γi – stepen izloženosti (npr. subjektivno ocenjena sa 0 ili 1)γi stepen izloženosti (npr. subjektivno ocenjena sa 0 ili 1)

Prednost ima niži rezultat za povredivost.


Kvantitativno iskazivanje jpovredivosti odn., efektivnosti

mera odvraćanja (V)

Efektivnost mera (V) • Detekcija, zadržavanje i odgovor na pretnju su u ( )Visoko efektne 1

Srednje efektne 3

fizičkom smislu implementirani• Dodatni izvor za snabdevanje je dostupan

Srednje efektne 3

Nisu efektne 5

• 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• Alternativni izvor za snabdevanje i rezervni delovi nisu dostupni



Sistem Podsistem Pod-podsistem / komponente

Izvorište Površinska voda Reka• Sistemi za vodosnabdevanje su

najčešće različite konfiguracije vode

Podzemna voda

PotokAkumulacijaJezeroBunar

najčešće različite konfiguracije,kapaciteta, radnih uslova i neizvesnihuslova okoline, koji ih čine složenim i

d d đ i t i ti i

e

AkviferCevovod za transport

CeviKanali

uvode određeni stepen nesigurnosti priproceni rizika.

osna

bdev

anje transport

vodePostrojenje za tretman

d

RešetkeTank za mešanjeFl k l t

stem

za vo

do vode FlokulatorTaložnikPeščani filterDezinfekcija

Sis

Distributivna mreža

Cevi

PumpeČvorišta

Glavni cevovodServisna linija

• Kompleksnost sistema proizilazi presvega iz kompozicije velikog broja Oprema Ventili/spojnice

MeračiHidrant

Skladišta Rezervoari

svega iz kompozicije velikog brojakomponenti ili podsistema (izvorište,tretman, distribucija i dr.), koji se daljed l d d i t ili k t Skladišta

vodeRezervoariVodotornjevi

dele na pod-podsisteme ili komponente.

22

1. Tačna definicija komponenti, podkomponentiitd zavisi od nivoa detalja potrebnih za

Otežava utvrđivanje odnosa uzrok efekat za specifične rizikeitd. zavisi od nivoa detalja potrebnih za

analizu, ali i od obima dostupnih podataka.2. Te komponente direktno zavise jedna od

uzrok-efekat za specifične rizike pri vodosnabdevanju

Z j ddruge sa rezultujućim efektom performansisvih komponenti.

3 Komponente sistema su podložne prirodnim i

Za razumevanje rada celokupnog sistema važno je

poznavanje svih njegovih 3. Komponente sistema su podložne prirodnim iantropogenim uticajima (pretnjama). komponenti i njihovog

međusobnog odnosa

• Sistem vodosnabdevanja po prirodi je hijerarhijski → procena rizika uslovljena jehijerarhijskom strukturom.

• Hazardi i potencijalne posledice vezane za svaku pojedinačnu komponentu sistemaHazardi i potencijalne posledice vezane za svaku pojedinačnu komponentu sistemauticaće i na stepen rizika svake naredne komponente, a potom i celokupnogsistema.

ž• Evaluacija rizika celokupnog sistema vodosnabdevanja može se sprovesti samopoznavanjem:1) rizika svakog osnovnog elementa (na najnižem hijerarhijskom nivou) sistema

23

1) rizika svakog osnovnog elementa (na najnižem hijerarhijskom nivou) sistema2) pravila njihovog kombinovanja.

Sistem WS

Podsistem WsPodsistem W1 Podsistem Wm

Objekat s1 Objekat snObjekat sij 1 j nj i

WS = Rizik sistema za vodosnabdevanje

V = Povredivost svakog podsistemaW = Rizik podsistema s

Rizik celokupnog sistema predstavlja proizvod rizika svih

njegovih podsistema odnWs = Rizik podsistema s(npr. distrubutivna mreža)

V = Povredivost podsistema s usled

njegovih podsistema odn., komponenti.

Vsi = Povredivost podsistema s usled neuspeha komponente si(npr. glavni cevovod)si = Rizik komponente/objekta si

Inventar mera odvraćanjatru

km

p. Mere odvraćanja

Inventar mera odvraćanjaIn

frast

.kom

Detekcija Da Ne Zadržavanje Da Ne Odgovor Da Ne Rezerva Da Ne

Senzor na ogradi Ograda Osoblje vodovoda Pumpe

Senzor pokreta Zakljčavanje Policija Izvor el Energije

Izvor

Senzor pokreta Zakljčavanje Policija Izvor el. Energije

SCADA Bodljikava žica Obezbeđenje Rezervni delovi

Osvetljenje

etm

an

Senzor na ogradi Ograda Osoblje vodovoda

Senzor pokreta Zakljčavanje Policija

SCADA Bodljikava žica ObezbeđenjeTr SCADA Bodljikava žica Obezbeđenje

Osvetljenje

tem Senzor na ogradi Ograda Osoblje vodovoda

strib

ucio

ni si

st

Senzor pokreta Zakljčavanje Policija

SCADA Bodljikava žica Obezbeđenje

Osvetljenje


Dis Osvetljenje

Procena rizika

Pretnja Naziv pretnje Verovatnoća Težina Efektivnost Relativan rizikPretnja Naziv pretnje Verovatnoća pojave (P)

Težina posledice (C)

Efektivnost mera (V)

Relativan rizik (R=PxCxV)

1 Izlivanje – Izvor...

8 Poplava– Izvor...

13 Vandalizam – Tretman14 Terorizam - Tretman...

21 Izlivanje - Distribucijaj j...

Predlog vrednosti za P, C i VVerovatnoća pojave (P) Posledice (C) Efektivnost mera (V)

Pretnja postoji – mala verovatnoća,meta nepoznata

1 Odgovarajuće snabdevanje ispravnom vodom 1 Visoko efektne 1

P t j t ji t ji t ć 3 Od j ć bd j i d d 2 S d j f kt 3Pretnja postoji – postoji verovatnoća, meta nije identifikovana

3 Odgovarajuće snabdevanje ispravnom vodom da zadovolji hitne potrebe

2 Srednje efektne 3

Pretnja postoji – postoji verovatnoća imeta je identifikovana

5 Delovi sistema rade 3 Nisu efektne 5

26

Kontaminirana voda je dostupna za protivpožarna dejstva, sanitarnu svrhu

4

Voda nije dostupna 5

PRIMER PROCENE RIZIKA ZA BUNARSKU KUĆICU


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

Naziv Vandalizam Sabotaža Terorizam

Efektivnost mera odvraćanja (V vrednost) za namernu pretnju

Ograda 3 5 5

Kapija 2 5 4

Zaključavanje 2 5 4Zaključavanje 2 5 4

Prozor 2 5 3

Spoljnja vrata, brava i senzor 1 5 2


Unutrašnja vrata sa bravom 2 5 4

Naziv pretnje Verovatnoća Težina Efektivnost Relativan rizik RangiranjeNaziv pretnje Verovatnoća Težina Efektivnost Relativan rizik RangiranjeNaziv pretnje Verovatnoća Težina Efektivnost Relativan rizik Rangiranje

Procena rizika za bunarsku kućicuNaziv pretnje Verovatnoća

pojave (P)Težina

posledice (C)Efektivnost mera (E)

Relativan rizik (R=PxCxE)

Rangiranjerizika

Izlivanje – kontaminacija 1 1 5 5 6Gubitak el. energije - sevanje 5 3 5 75 1

Naziv pretnje Verovatnoća pojave (P)


Efektivnost mera (E)

Relativan rizik (R=PxCxE)

Rangiranjerizika

Izlivanje – kontaminacija 1 1 5 5 6Gubitak el. energije - sevanje 5 3 5 75 1

Naziv pretnje Verovatnoća pojave (P)


Efektivnost mera (V)

Relativan rizik (R=PxCxV)

Rangiranjerizika

Izlivanje – kontaminacija 1 1 5 5 7Gubitak el. energije - sevanje 2 3 1 6 6g j jVandalizam – destrukcija 1 1 3 3 7Sabotaža – destrukcija 1 4 5 20 5Terorizam – kontaminacija 1 5 5 25 4

g j jVandalizam – destrukcija 1 1 3 3 7Sabotaža – destrukcija 1 4 5 20 5Terorizam – kontaminacija 1 5 5 25 4

g j jVandalizam – destrukcija 1 1 3 3 8Sabotaža – destrukcija 1 4 5 20 4Terorizam – kontaminacija 1 5 5 25 2Terorizam – kontaminacija 1 5 5 25 4Terorizam – destrukcija 1 5 5 25 4Ledena oluja – gubitak energije 3 2 5 30 3P l bit k b 3 4 5 60 2

Terorizam – kontaminacija 1 5 5 25 4Terorizam – destrukcija 1 5 5 25 4Ledena oluja – gubitak energije 3 2 5 30 3P l bit k b 3 4 5 60 2

Terorizam – kontaminacija 1 5 5 25 2Terorizam – destrukcija 1 5 5 25 2Ledena oluja – gubitak energije 2 2 1 2 9P l bit k b 3 4 2 24 3Poplava – gubitak bunara 3 4 5 60 2Zemljotres – destrukcija 1 5 5 25 4Suša 2 3 5 30 3

Poplava – gubitak bunara 3 4 5 60 2Zemljotres – destrukcija 1 5 5 25 4Suša 2 3 5 30 3

Poplava – gubitak bunara 3 4 2 24 3Zemljotres – destrukcija 1 5 5 25 2Suša 2 3 5 30 1

Rezervno napajanjeRRezervno napajanjeezervno napajanje• Cilj upravljanja rizikom je ujednačavanje rizika kroz

sistem smanjivanjem najvećih rizika → revizija sistema

Dodatni bunarDodatni bunar

u cilju unapređenja.• Odluka da li je dalje smanjenje visoko rangiranih rizika

moguće / isplativo.

29

g p• Ako nije, neophodno je da posledice ovih pretnji budu

obuhvaćene planom upravljanja u vanrednim situacijama.


Documents

ProcenaProcena rizika u rizika u vodbd jdosnabdevanju · • Rizik može biti visok čak i ako je nivo hazarda osrednji, a usled visoke vrednosti povredivosti sistema odn., njegove