Novinky - Indie používá integrovaný monitorovací systém pro včasné varování před bleskovými povodněmi

Abstraktní

Indie je země často zasažená bleskovými povodněmi, zejména v himálajských oblastech na severu a severovýchodě. Tradiční metody zvládání katastrof, často zaměřené na reakci po katastrofě, vedly k významným obětem a ekonomickým ztrátám. V posledních letech indická vláda energicky prosazuje zavádění high-tech řešení pro včasné varování před bleskovými povodněmi. Tato případová studie, zaměřená na silně postižený Himáčalpradéš, podrobně popisuje aplikaci, účinnost a výzvy integrovaného systému varování před bleskovými povodněmi (FFWS), který kombinuje radarové průtokoměry, automatické srážkoměry a senzory posunu.

1. Pozadí a potřeby projektu

Topografie Himáčalpradéše se vyznačuje strmými horami a hlubokými údolími s hustou sítí řek. Během monzunového období (červen-září) je oblast velmi náchylná ke krátkodobým, intenzivním srážkám vyvolaným jihozápadním monzunem, které vedou k ničivým bleskovým povodním a sesuvům půdy. Katastrofa v Kédarnáthu v Uttarákhandu v roce 2013, která zabila tisíce lidí, sloužila jako kritický budíček. Tradiční síť srážkoměrů byla řídká a přenos dat zpožděný, takže nebyla schopna uspokojit potřebu přesného monitorování a rychlého varování před náhlými, vysoce lokalizovanými silnými dešti.

Základní potřeby:

Monitorování v reálném čase: Důkladný sběr dat o srážkách a hladinách říční vody v odlehlých a nepřístupných povodích.
Přesná předpověď: Vytvořit spolehlivé modely srážek a odtoku pro předpověď doby příchodu a rozsahu vrcholů povodní.
Posouzení rizik geologického nebezpečí: Vyhodnoťte riziko nestability svahu a sesuvů půdy způsobených silnými dešti.
Rychlé varování: Bezproblémové doručování varovných informací místním úřadům a obcím, abyste získali drahocenný čas na evakuaci.

2. Systémové komponenty a technologické aplikace

Aby se tyto potřeby vyřešily, Himáčalpradéš spolupracoval s Ústřední vodohospodářskou komisí (CWC) a Indickým meteorologickým úřadem (IMD) na nasazení pokročilého systému pro sledování vodních toků (FFWS) ve svých vysoce rizikových povodích (např. povodí Sutledž a Beas).

1. Automatické srážkoměry (ARG)

Funkce: Jakožto nejdůležitější snímací jednotky v první linii jsou ARG zodpovědné za sběr nejdůležitějších dat: intenzity srážek a kumulovaných srážek. To je přímý hnací faktor vzniku bleskových povodní.
Technické vlastnosti: Pomocí mechanismu sklápěcí lopaty generují signál pro každých 0,5 mm nebo 1 mm srážek a přenášejí data v reálném čase do řídicího centra prostřednictvím GSM/GPRS nebo satelitní komunikace. Jsou strategicky rozmístěny v horním, středním a dolním toku povodí a vytvářejí hustou monitorovací síť zachycující prostorovou variabilitu srážek.
Role: Poskytování vstupních dat pro modelové výpočty. Když ARG zaznamená intenzitu srážek překračující přednastavenou prahovou hodnotu (např. 20 mm za hodinu), systém automaticky spustí počáteční upozornění.

2. Bezkontaktní radarové průtokoměry/hladinoměry (radarové senzory hladiny vody)

Funkce: Jsou instalovány na mostech nebo břehových konstrukcích a bezkontaktně měří vzdálenost k hladině řeky, a tím vypočítávají hladinu vody v reálném čase. Poskytují přímé varování, když hladina vody překročí nebezpečné značky.
Technické vlastnosti:
- Výhoda: Na rozdíl od tradičních kontaktních senzorů nejsou radarové senzory ovlivněny nárazy sedimentů a nečistot unášených povodňovou vodou, vyžadují minimální údržbu a nabízejí vysokou spolehlivost.
- Aplikace dat: Data o hladině vody v reálném čase v kombinaci s daty o srážkách proti proudu se používají ke kalibraci a validaci hydrologických modelů. Analýzou rychlosti stoupání hladiny vody může systém přesněji předpovědět vrchol povodně a čas jejího dosažení v oblastech po proudu.
Úloha: Poskytují nezvratné důkazy o tom, že dochází k záplavám. Jsou klíčové pro ověření předpovědí srážek a zahájení nouzových reakcí.

3. Snímače posunutí/trhlin (měřiče trhlin a sklonoměry)

Funkce: Monitorování svahů ohrožených sesuvy půdy nebo sesuvy půdy z hlediska posunů a deformací. Jsou instalovány na známých sesuvných tělesech nebo svazích s vysokým rizikem.
Technické vlastnosti: Tyto senzory měří rozšiřování povrchových trhlin (měřiče trhlin) nebo pohyb podpovrchové zeminy (inklinometry). Pokud rychlost posunu překročí bezpečnou prahovou hodnotu, signalizuje to rychlý pokles stability svahu a vysokou pravděpodobnost velkého sesuvu půdy při vytrvalých deštích.
Úloha: Poskytovat nezávislé posouzení rizika geologického nebezpečí. I když srážky nedosáhnou úrovně povodňového varování, aktivovaný senzor posunu spustí varování před sesuvem půdy/sutinovým proudem pro konkrétní oblast, což slouží jako klíčový doplněk k čistě povodňovým varováním.

Systémová integrace a pracovní postupy:
Data z ARG, radarových senzorů a senzorů posunu se sbíhají na centrální varovné platformě. Vestavěné hydrologické a geologické modely rizik provádějí integrovanou analýzu:

Data o srážkách se zadávají do modelů pro predikci potenciálního objemu odtoku a hladiny vody.
Data o hladině vody z radaru v reálném čase jsou porovnávána s predikcemi, aby se průběžně korigovala a zlepšovala přesnost modelu.
Data o vysídlení slouží jako paralelní ukazatel pro rozhodování.
Jakmile jakákoli kombinace dat překročí přednastavené víceúrovňové prahové hodnoty (upozornění, sledování, varování), systém automaticky rozešle upozornění místním úředníkům, záchranným týmům a vedoucím představitelům komunity prostřednictvím SMS, mobilních aplikací a sirén.

3. Výsledky a dopad

Prodloužená doba před vysláním varování: Systém prodloužil dobu před vysláním kritických varování z téměř nuly na 1–3 hodiny, což umožňuje evakuaci vysoce rizikových vesnic.
Snížení ztrát na životech: Během několika silných dešťů v posledních letech se Himáčalpradéši podařilo provést několik preventivních evakuací, čímž se účinně zabránilo velkým obětem. Například během monzunu v roce 2022 bylo v okrese Mandi na základě varování evakuováno přes 2 000 lidí; při následné bleskové povodni nedošlo k žádným ztrátám na životech.
Rozhodování založené na datech: Posunulo paradigma od spoléhání se na zkušenostní úsudek k vědeckému a objektivnímu zvládání katastrof.
Zvýšené povědomí veřejnosti: Přítomnost systému a úspěšné případy varování výrazně zvýšily povědomí veřejnosti a důvěru v informace včasného varování.

4. Výzvy a budoucí směřování

Údržba a náklady: Senzory nasazené v náročných podmínkách vyžadují pravidelnou údržbu, aby byla zajištěna kontinuita a přesnost dat, což představuje neustálou výzvu pro místní finanční a technické kapacity.
Komunikace „poslední míle“: Zajištění toho, aby se varovné zprávy dostaly ke každému jednotlivci v každé odlehlé vesnici, zejména k starším lidem a dětem, vyžaduje další zlepšení (např. spoléhání se na rádio, obecní zvony nebo gongy jako zálohu).
Optimalizace modelu: Složitá geografie Indie vyžaduje nepřetržitý sběr dat pro lokalizaci a optimalizaci predikčních modelů pro zvýšení přesnosti.
Napájení a konektivita: Stabilní dodávky energie a pokrytí mobilní sítí v odlehlých oblastech zůstávají problematické. Některé stanice se spoléhají na solární energii a satelitní komunikaci, které jsou dražší.

Budoucí směřování: Indie plánuje integrovat více technologií, jako je meteorologický radar pro přesnější předpovídání srážek, využívat umělou inteligenci (AI) a strojové učení k analýze historických dat pro optimalizaci varovných algoritmů a dále rozšířit pokrytí systému na další státy náchylné k bleskovým povodním.

Závěr

Systém varování před bleskovými povodněmi v indickém Himáčalpradéši je modelem pro rozvojové země, které využívají moderní technologie k boji proti přírodním katastrofám. Integrací automatických srážkoměrů, radarových průtokoměrů a senzorů posunu systém vytváří vícevrstvou monitorovací síť „od nebe k zemi“, což umožňuje paradigmatický posun od pasivní reakce k aktivnímu varování před bleskovými povodněmi a jejich sekundárními riziky. Navzdory výzvám nabízí osvědčená hodnota tohoto systému při ochraně životů a majetku úspěšný a replikovatelný model pro podobné regiony po celém světě.

Kompletní sada serverů a softwarového bezdrátového modulu, podpora RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Pro více informací o senzorech,

Kontaktujte prosím společnost Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Webové stránky společnosti:www.hondetechco.com

Tel.: +86-15210548582