Modelowanie hydrologiczne jako fundament PFU

W projektach realizowanych w ramach programu FEnIKS 2021–2027 Program Funkcjonalno-Użytkowy coraz częściej pełni rolę znacznie szerszą niż tylko opis planowanego zamówienia publicznego. Na etapie składania wniosku o dofinansowanie, gdy nie istnieje jeszcze kompletna dokumentacja projektowa, to właśnie PFU staje się dokumentem, który musi odpowiedzieć na kluczowe pytania: czy inwestycja jest potrzebna, jaki przyniesie efekt i czy zaproponowany zakres jest racjonalny. W przypadku projektów hydrotechnicznych odpowiedzi na te pytania nie da się udzielić bez rzetelnego modelowania hydrologicznego i hydraulicznego.

Projekt Funkcjonalno-Użytkowy bez modelu to opinia, PFU z modelem to decyzja

Często spotykamy się z PFU, które powstają jako rozwinięcie koncepcji lub opis „planowanych robót”, często opartych na doświadczeniu projektanta i dokumentach archiwalnych. Takie podejście bywa wystarczające w prostych zadaniach, ale w projektach finansowanych z FEnIKS staje się niewystarczające.

PFU w ramach wniosku o dofinansowanie jest oceniane na etapie merytorycznym, a instytucja zarządzająca oczekuje uzasadnienia:

• potrzeby realizacji inwestycji,
• wyboru konkretnego wariantu,
• zakresu robót budowlanych,
• poziomu kosztów realizacji inwestycji,
• osiąganych wskaźników.

Modelowanie hydrologiczne i hydrauliczne nie jest więc dodatkiem do PFU, lecz jego źródłem merytorycznym. To model odpowiada na pytanie dlaczego dany zakres robót jest konieczny i jakie efekty przyniesie.

Rola modelowania hydrologicznego w PFU

Model hydrologiczny stanowi punkt wyjścia dla całego procesu inwestycyjnego. W PFU jego znaczenie jest często niedoceniane, a sprowadzane do prostego doboru przepływów projektowych. Tymczasem w projektach FEnIKS hydrologia pełni znacznie szerszą funkcję.

Na etapie przygotowania PFU model hydrologiczny pozwala:

• określić rzeczywiste zagrożenie powodziowe lub suszowe,
• dobrać przepływy projektowe zgodne z celem inwestycji,
• uwzględnić zmienność klimatyczną i scenariusze przyszłe,
• wykazać zasadność realizacji inwestycji w kontekście adaptacji do zmian klimatu.

Dobór przepływów bez analizy hydrologicznej skutkuje przypadkowym określeniem parametrów obiektów – wysokości wałów, pojemności zbiorników czy przekrojów koryta. W PFU przekłada się to bezpośrednio na zakres robót i koszty realizacji inwestycji, a w konsekwencji na ocenę wniosku.

Modelowanie jako narzędzie wyboru wariantu

Jeżeli hydrologia odpowiada na pytanie ile wody, to hydraulika odpowiada na pytanie co się z tą wodą stanie. W kontekście PFU to właśnie model hydrauliczny pozwala przejść od ogólnych założeń do konkretnych decyzji inwestycyjnych.

Dzięki modelowaniu hydraulicznemu możliwe jest:

• porównanie wariantów realizacji inwestycji,
• ocena wpływu planowanych robót na poziomy wody i zasięgi zalewowe,
• identyfikacja obszarów chronionych i potencjalnych kolizji,
• wykazanie efektu inwestycji w sposób mierzalny.

W PFU wariantowanie bez modelu hydraulicznego sprowadza się do opisu koncepcyjnego. Wariantowanie oparte na modelu staje się natomiast procesem decyzyjnym, który można obronić zarówno na etapie oceny wniosku, jak i w trakcie późniejszych kontroli.

Model 1D czy 2D?

Jednym z częstych nieporozumień jest traktowanie modelowania 2D jako rozwiązania „zawsze lepszego”. W rzeczywistości dobór narzędzia modelowego powinien wynikać z celu PFU, skali inwestycji i dostępnych danych.

W PFU:

• model 1D bywa wystarczający do analizy podniesienia wałów na długich odcinkach rzek,
• model 2D jest niezbędny tam, gdzie kluczowe są rozlewiska, tereny zurbanizowane lub złożona geometria,
• modele hybrydowe pozwalają racjonalnie łączyć dokładność z efektywnością obliczeń.

Nieadekwatny dobór modelu skutkuje albo niedoszacowaniem ryzyk, albo niepotrzebnym rozbudowaniem opracowania, które nie wnosi wartości do PFU, a jedynie zwiększa koszty i czas przygotowania dokumentacji.

Jak wykorzystać model w PFU?

Jednym z najważniejszych wyzwań jest właściwe przeniesienie wyników modelowania do treści Programu Funkcjonalno-Użytkowego. PFU nie jest raportem z obliczeń i nie powinno nim być. Jego rolą jest przełożenie wyników modelu na język decyzji inwestycyjnych.

Do PFU powinny trafić:

• wnioski z analiz hydrologicznych i hydraulicznych,
• jednoznaczne parametry projektowe,
• uzasadnienie przyjętego zakresu robót,
• porównanie wariantów wraz z rekomendacją,
• opis osiąganych efektów i wskaźników.

Nie ma potrzeby przenoszenia pełnych zestawień obliczeń czy szczegółowych map – te mogą stanowić osobne opracowania lub załączniki pomocnicze.

Ryzyka wynikające z braku rzetelnego modelowania

Słabe lub powierzchowne modelowanie na etapie PFU generuje ryzyka, które ujawniają się dopiero w kolejnych etapach realizacji inwestycji:

• rozbieżności między PFU a projektem budowlanym,
• konieczność zmian zakresu robót,
• problemy w trakcie przetargu i realizacji zamówienia,
• ryzyko zakwestionowania kosztów lub wskaźników projektu.

W projektach finansowanych ze środków publicznych są to ryzyka realne i kosztowne.

HydroBIM – specjaliści modelowania hydraulicznego i hydrodynamicznego

W projektach FEnIKS modelowanie hydrologiczne i hydrauliczne nie służy potwierdzaniu założeń PFU – ono te założenia tworzy. PFU oparte na modelu przestaje być dokumentem opisowym, a staje się narzędziem świadomego zarządzania ryzykiem, kosztami i zakresem realizacji inwestycji.

Z perspektywy HydroBIM to właśnie na tym etapie zapadają najważniejsze decyzje projektowe. A dobrze przygotowany model jest najlepszym zabezpieczeniem zarówno dla zamawiającego, jak i dla całego procesu inwestycyjnego.

O HydroBIM