Naujienos – Indijos integruotos staigių potvynių ankstyvojo perspėjimo stebėsenos sistemos taikymas

Santrauka

Indija yra šalis, kurią dažnai paveikia staigūs potvyniai, ypač šiaurės ir šiaurės rytų Himalajų regionuose. Tradiciniai nelaimių valdymo metodai, dažnai orientuoti į reagavimą po nelaimės, lėmė didelius aukų ir ekonominius nuostolius. Pastaraisiais metais Indijos vyriausybė aktyviai skatino aukštųjų technologijų sprendimų, skirtų ankstyvam staigių potvynių įspėjimui, diegimą. Šiame atvejo tyrime, kuriame daugiausia dėmesio skiriama smarkiai nukentėjusiam Himačal Pradešui, išsamiai aprašomas integruotos staigių potvynių įspėjimo sistemos (FFWS), kurioje yra radarų srauto matuokliai, automatiniai lietaus matuokliai ir poslinkio jutikliai, taikymas, veiksmingumas ir iššūkiai.

1. Projekto kontekstas ir poreikis

Himačal Pradešo topografijai būdingi statūs kalnai ir gilūs slėniai su tankiu upių tinklu. Musonų sezono metu (birželio–rugsėjo mėn.) valstija yra labai jautri trumpalaikiams, didelio intensyvumo krituliams, kuriuos sukelia pietvakarių musonas ir kurie sukelia niokojančius staigius potvynius bei nuošliaužas. 2013 m. Kedarnato nelaimė Utarakhande, per kurią žuvo tūkstančiai žmonių, buvo svarbus žadinantis skambutis. Tradicinis lietaus matuoklių tinklas buvo retas, o duomenų perdavimas – vėlavo, todėl negalėjo patenkinti tikslaus stebėjimo ir greito įspėjimo apie staigius, labai lokalizuotus smarkius lietus poreikio.

Pagrindiniai poreikiai:

Stebėjimas realiuoju laiku: kruopštus kritulių kiekio ir upių vandens lygio duomenų rinkimas atokiuose, sunkiai pasiekiamuose vandens telkiniuose.
Tikslus prognozavimas: sukurti patikimus kritulių ir nuotėkio modelius, kad būtų galima numatyti potvynių pikų atvykimo laiką ir mastą.
Geologinio pavojaus rizikos vertinimas: įvertinti šlaitų nestabilumo ir nuošliaužų, kurias sukelia smarkūs krituliai, riziką.
Greitas įspėjimas: Sklandžiai perduokite įspėjamąją informaciją vietos valdžios institucijoms ir bendruomenėms, kad sutaupytumėte brangaus laiko evakuacijai.

2. Sistemos komponentai ir technologijų taikymas

Siekdamas patenkinti šiuos poreikius, Himačal Pradešas bendradarbiavo su Centrine vandens komisija (CWC) ir Indijos meteorologijos departamentu (IMD), kad didelės rizikos vandens baseinuose (pvz., Sutlejo, Beaso baseinuose) būtų dislokuota pažangi vandens nutekėjimo sistema (FFWS).

1. Automatiniai lietaus matuokliai (ARG)

Funkcija: ARG, kaip patys svarbiausi ir fundamentaliausi jutimo vienetai, yra atsakingi už svarbiausių duomenų rinkimą: kritulių intensyvumą ir susikaupusį kritulių kiekį. Tai yra tiesioginis staigių potvynių susidarymo veiksnys.
Techninės savybės: Naudodami apverčiamo kaušo mechanizmą, jie generuoja signalą kas 0,5 mm arba 1 mm kritulių ir realiuoju laiku perduoda duomenis į valdymo centrą per GSM/GPRS arba palydovinį ryšį. Jie strategiškai išdėstyti viršutinėje, vidurinėje ir apatinėje vandens telkinių dalyse, suformuodami tankų stebėjimo tinklą, fiksuojantį erdvinį kritulių kintamumą.
Pareigos: Pateikti įvesties duomenis modelio skaičiavimams. Kai ARG užfiksuoja kritulių intensyvumą, viršijantį iš anksto nustatytą ribą (pvz., 20 mm per valandą), sistema automatiškai suaktyvina pradinį įspėjimą.

2. Bekontakčiai radariniai srauto / lygio matuokliai (radariniai vandens lygio jutikliai)

Funkcija: Įrengti ant tiltų ar krantinių konstrukcijų, jie be kontakto matuoja atstumą iki upės paviršiaus ir taip apskaičiuoja vandens lygį realiuoju laiku. Jie tiesiogiai įspėja, kai vandens lygis viršija pavojingas ribas.
Techninės savybės:
- Privalumas: Skirtingai nuo tradicinių kontaktinių jutiklių, radarų jutikliams įtakos neturi potvynio vandens nešamos nuosėdos ir šiukšlės, todėl jiems reikia minimalios priežiūros ir jie yra labai patikimi.
- Duomenų taikymas: Realaus laiko vandens lygio duomenys kartu su priešsrovio kritulių duomenimis naudojami hidrologiniams modeliams kalibruoti ir patvirtinti. Analizuodama vandens lygio kilimo greitį, sistema gali tiksliau numatyti potvynio piką ir jo atvykimo laiką žemupio zonose.
Vaidmuo: Pateikti įtikinamų įrodymų, kad kyla potvyniai. Jie yra labai svarbūs kritulių prognozių patvirtinimui ir reagavimo į ekstremalias situacijas inicijavimui.

3. Poslinkio / įtrūkimų jutikliai (įtrūkimų matuokliai ir polinkio matuokliai)

Funkcija: stebėti šlaitų, kuriems kyla nuošliaužų ar nuolaužų srautų rizika, poslinkius ir deformacijas. Jie įrengiami ant žinomų nuošliaužų telkinių arba didelės rizikos šlaitų.
Techninės savybės: Šie jutikliai matuoja paviršinių įtrūkimų išplitimą (įtrūkimų matuokliai) arba požeminio grunto judėjimą (inklinometrai). Kai poslinkio greitis viršija saugią ribą, tai rodo greitą šlaito stabilumo mažėjimą ir didelę didelio nuosmukio tikimybę esant nuolatiniams krituliams.
Pareigos: atlikti nepriklausomą geologinio pavojaus rizikos vertinimą. Net jei kritulių kiekis nepasiekia potvynių pavojaus lygio, suveikus poslinkio jutikliui, konkrečioje vietovėje bus įjungiamas nuošliaužų / nuolaužų srauto įspėjimas, kuris bus esminis priedas prie grynai potvynių įspėjimų.

Sistemos integracija ir darbo eiga:
Duomenys iš ARG, radarų jutiklių ir poslinkio jutiklių susijungia centrinėje įspėjimo platformoje. Integruoti hidrologinio ir geologinio pavojaus modeliai atlieka integruotą analizę:

Kritulių duomenys įvedami į modelius, siekiant prognozuoti galimą nuotėkio kiekį ir vandens lygį.
Realaus laiko radaro vandens lygio duomenys lyginami su prognozėmis, siekiant nuolat koreguoti ir gerinti modelio tikslumą.
Poslinkio duomenys yra lygiagretus rodiklis priimant sprendimus.
Kai bet koks duomenų derinys viršija iš anksto nustatytas kelių lygių ribas (patariamasis, stebimasis, įspėjimas), sistema automatiškai išsiunčia įspėjimus vietos pareigūnams, reagavimo į ekstremalias situacijas komandoms ir bendruomenių vadovams SMS žinutėmis, mobiliosiomis programėlėmis ir sirenomis.

3. Rezultatai ir poveikis

Pailgintas įspėjamųjų signalų paruošimo laikas: sistema pailgino kritinių įspėjimų paruošimo laiką nuo beveik nulio iki 1–3 valandų, todėl didelės rizikos kaimų evakuacija yra įmanoma.
Sumažintas gyvybių praradimas: per kelis pastaraisiais metais kilusius smarkius kritulius Himačal Pradeše sėkmingai įvykdyta daug prevencinių evakuacijų, veiksmingai užkertant kelią didelėms aukoms. Pavyzdžiui, 2022 m. per musoną Mandi rajone, remiantis perspėjimais, buvo evakuota daugiau nei 2000 žmonių; per vėlesnį staigų potvynį žmonių gyvybės neprarado.
Duomenimis pagrįstas sprendimų priėmimas: paradigma buvo perkelta nuo pasikliovimo patirtiniu vertinimu prie mokslinio ir objektyvaus nelaimių valdymo.
Didesnis visuomenės informuotumas: sistemos buvimas ir sėkmingi įspėjimai gerokai padidino bendruomenės informuotumą ir pasitikėjimą ankstyvojo perspėjimo informacija.

4. Iššūkiai ir ateities kryptys

Priežiūra ir kaina: jutikliai, įrengti atšiaurioje aplinkoje, reikalauja reguliarios priežiūros, kad būtų užtikrintas duomenų tęstinumas ir tikslumas, o tai kelia nuolatinį iššūkį vietos finansiniams ir techniniams pajėgumams.
„Paskutinės mylios“ komunikacija: siekiant užtikrinti, kad įspėjamieji pranešimai pasiektų kiekvieną atokaus kaimo gyventoją, ypač pagyvenusius žmones ir vaikus, reikia toliau tobulėti (pvz., kaip atsarginę kopiją naudoti radiją, bendruomenės varpus ar gongą).
Modelių optimizavimas: sudėtinga Indijos geografija reikalauja nuolatinio duomenų rinkimo, kad būtų galima lokalizuoti ir optimizuoti prognozavimo modelius ir padidinti jų tikslumą.
Maitinimas ir ryšys: Stabilus elektros energijos tiekimas ir mobiliojo ryšio tinklo aprėptis atokiose vietovėse vis dar yra problemiška. Kai kurios stotys naudoja saulės energiją ir palydovinį ryšį, kurie yra brangesni.

Ateities kryptys: Indija planuoja integruoti daugiau technologijų, tokių kaip orų radaras, skirtas tikslesniam kritulių kiekio prognozavimui, dirbtinio intelekto (DI) ir mašininio mokymosi panaudojimą istorinių duomenų analizei, siekiant optimizuoti įspėjimo algoritmus, ir dar labiau išplėsti sistemos aprėptį į kitas staigių potvynių rizikos valstijas.

Išvada

Himačal Pradeše, Indijoje, veikianti staigių potvynių perspėjimo sistema yra pavyzdys besivystančioms šalims, naudojant modernias technologijas kovai su stichinėmis nelaimėmis. Integruodama automatinius lietaus matuoklius, radarinius srauto matuoklius ir poslinkio jutiklius, sistema sukuria daugiasluoksnį stebėjimo tinklą nuo „dangaus iki žemės“, leidžiantį pereiti nuo pasyvaus reagavimo prie aktyvaus įspėjimo apie staigius potvynius ir jų antrinius pavojus. Nepaisant iššūkių, įrodyta šios sistemos vertė saugant gyvybes ir turtą siūlo sėkmingą, atkartojamą modelį panašiems regionams visame pasaulyje.

Pilnas serverių ir programinės įrangos belaidžio modulio rinkinys, palaikantis RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Norėdami gauti daugiau informacijos apie jutiklius,

prašome susisiekti su „Honde Technology Co., LTD.“

Email: info@hondetech.com

Įmonės svetainė:www.hondetechco.com

Tel.: +86-15210548582