ინდოეთის მიერ წყალდიდობის ადრეული გაფრთხილების ინტეგრირებული მონიტორინგის სისტემის გამოყენება - ჰიმაჩალ-პრადეშის შემთხვევა

აბსტრაქტული

ინდოეთი ხშირად ზარალდება უეცარი წყალდიდობებით, განსაკუთრებით ჩრდილოეთით და ჩრდილო-აღმოსავლეთით მდებარე ჰიმალაის რეგიონებში. კატასტროფების მართვის ტრადიციულმა მეთოდებმა, რომლებიც ხშირად ფოკუსირებულია კატასტროფის შემდგომ რეაგირებაზე, მნიშვნელოვანი მსხვერპლი და ეკონომიკური ზარალი გამოიწვია. ბოლო წლებში ინდოეთის მთავრობა აქტიურად უჭერდა მხარს უეცარი წყალდიდობების ადრეული გაფრთხილებისთვის მაღალტექნოლოგიური გადაწყვეტილებების დანერგვას. ეს კვლევა, რომელიც ფოკუსირებულია ძლიერ დაზარალებულ ჰიმაჩალ-პრადეშიზე, დეტალურად აღწერს მისი ინტეგრირებული უეცარი წყალდიდობის გაფრთხილების სისტემის (FFWS) გამოყენებას, ეფექტურობას და გამოწვევებს, რომელიც აერთიანებს რადარის ნაკადის მრიცხველებს, ავტომატურ წვიმის საზომებს და გადაადგილების სენსორებს.

1. პროექტის ისტორია და საჭიროება

ჰიმაჩალ-პრადეშის ტოპოგრაფია ხასიათდება ციცაბო მთებითა და ღრმა ხეობებით, მდინარეების მკვრივი ქსელით. მუსონური სეზონის დროს (ივნისი-სექტემბერი) ის განსაკუთრებით მგრძნობიარეა სამხრეთ-დასავლეთ მუსონით გამოწვეული მოკლევადიანი, მაღალი ინტენსივობის ნალექების მიმართ, რაც იწვევს დამანგრეველ წყალდიდობებსა და მეწყერს. 2013 წელს უტარაკჰანდში კედარნათში მომხდარი კატასტროფა, რომელმაც ათასობით ადამიანი იმსხვერპლა, კრიტიკულ განგაშის ზარად იქცა. ტრადიციული წვიმის საზომი ქსელი მწირი იყო და მონაცემთა გადაცემა შეფერხებული, რაც ვერ აკმაყოფილებდა უეცარი, მაღალი ლოკალიზაციის ძლიერი წვიმების ზუსტი მონიტორინგისა და სწრაფი გაფრთხილების საჭიროებას.

ძირითადი საჭიროებები:

1. რეალურ დროში მონიტორინგი: ნალექების და მდინარის წყლის დონის მონაცემების შეგროვება შორეულ, მიუწვდომელ წყალშემკრებ აუზებში.
2. ზუსტი პროგნოზირება: ნალექისა და ჩამონადენის სანდო მოდელების შექმნა წყალდიდობის პიკების მოსვლის დროისა და მასშტაბის პროგნოზირებისთვის.
3. გეოლოგიური საფრთხის რისკის შეფასება: შეაფასეთ ფერდობის არასტაბილურობისა და ძლიერი წვიმის შედეგად გამოწვეული მეწყერის რისკი.
4. სწრაფი გაფრთხილება: შეუფერხებლად მიაწოდეთ გამაფრთხილებელი ინფორმაცია ადგილობრივ ხელისუფლებას და თემებს, რათა ევაკუაციისთვის ძვირფასი დრო მოიგოთ.

2. სისტემის კომპონენტები და ტექნოლოგიური გამოყენება

ამ საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად, ჰიმაჩალ-პრადეში თანამშრომლობდა ცენტრალურ წყლის კომისიასთან (CWC) და ინდოეთის მეტეოროლოგიურ დეპარტამენტთან (IMD), რათა მაღალი რისკის მქონე წყალშემკრებ აუზებში (მაგ., სატლეჯის და ბეასის აუზები) მოწინავე FFWS განეთავსებინათ.

1. ავტომატური წვიმის საზომები (ARG)

• ფუნქცია: როგორც ყველაზე წინა ხაზის და ფუნდამენტური სენსორული ერთეულები, ARG-ები პასუხისმგებელნი არიან ყველაზე კრიტიკული მონაცემების შეგროვებაზე: ნალექების ინტენსივობაზე და დაგროვილ ნალექებზე. ეს არის წყალდიდობების წარმოქმნის პირდაპირი მამოძრავებელი ფაქტორი.
• ტექნიკური მახასიათებლები: გადაბრუნების მექანიზმის გამოყენებით, ისინი წარმოქმნიან სიგნალს ნალექის ყოველი 0.5 მმ ან 1 მმ-ზე და მონაცემებს რეალურ დროში გადასცემენ მართვის ცენტრს GSM/GPRS ან თანამგზავრული კომუნიკაციის საშუალებით. ისინი სტრატეგიულად არიან განლაგებული წყალშემკრები აუზების ზედა, შუა და ქვედა წელში, რათა შექმნან მკვრივი მონიტორინგის ქსელი, რომელიც აღრიცხავს ნალექის სივრცულ ცვალებადობას.
• როლი: მოდელის გამოთვლებისთვის შეყვანის მონაცემების მიწოდება. როდესაც ARG აფიქსირებს ნალექის ინტენსივობას, რომელიც აღემატება წინასწარ განსაზღვრულ ზღვარს (მაგ., 20 მმ საათში), სისტემა ავტომატურად ააქტიურებს საწყის განგაშს.

2. უკონტაქტო რადარის ნაკადის/დონის მრიცხველები (რადარის წყლის დონის სენსორები)

• ფუნქცია: დამონტაჟებულია ხიდებზე ან ნაპირისპირა ნაგებობებზე, ისინი ზომავენ მანძილს მდინარის ზედაპირამდე კონტაქტის გარეშე, რითაც ითვლიან წყლის დონეს რეალურ დროში. ისინი პირდაპირ გაფრთხილებას იძლევიან, როდესაც წყლის დონე საშიშ ნიშნულებს გადააჭარბებს.
• ტექნიკური მახასიათებლები:
  • უპირატესობა: ტრადიციული კონტაქტური სენსორებისგან განსხვავებით, რადარის სენსორებზე გავლენას არ ახდენს წყალდიდობის წყლების მიერ გადატანილი ნალექი და ნარჩენები, რაც მინიმალურ მოვლას საჭიროებს და მაღალ საიმედოობას უზრუნველყოფს.
  • მონაცემთა გამოყენება: წყლის დონის რეალურ დროში მიღებული მონაცემები, ზემო დინების ნალექის მონაცემებთან ერთად, გამოიყენება ჰიდროლოგიური მოდელების კალიბრაციისა და ვალიდაციისთვის. წყლის დონის აწევის ტემპის ანალიზით, სისტემას შეუძლია უფრო ზუსტად იწინასწარმეტყველოს წყალდიდობის პიკი და მისი მოსვლის დრო ქვედა დინების რაიონებისთვის.
• როლი: წარმოადგინეთ დამაჯერებელი მტკიცებულებები იმისა, რომ წყალდიდობა ხდება. ისინი გადამწყვეტია ნალექების პროგნოზების დასადასტურებლად და საგანგებო სიტუაციებზე რეაგირების დასაწყებად.

3. გადაადგილების/ბზარების სენსორები (ბზარების მრიცხველები და დახრილობის მრიცხველები)

• ფუნქცია: მეწყერის ან ღვარცოფის რისკის ქვეშ მყოფი ფერდობების ან ღვარცოფების ნაკადების მონიტორინგი გადაადგილებასა და დეფორმაციაზე. ისინი დამონტაჟებულია ცნობილ მეწყერსაშიშ სხეულებზე ან მაღალი რისკის მქონე ფერდობებზე.
• ტექნიკური მახასიათებლები: ეს სენსორები ზომავენ ზედაპირული ბზარების გაფართოებას (ბზარების მრიცხველები) ან მიწისქვეშა ნიადაგის მოძრაობას (ინკლინომეტრები). როდესაც გადაადგილების სიჩქარე აღემატება უსაფრთხო ზღვარს, ეს მიუთითებს ფერდობის სტაბილურობის სწრაფ კლებაზე და მუდმივი ნალექის პირობებში დიდი რყევის მაღალ ალბათობაზე.
• როლი: გეოლოგიური საფრთხის რისკის დამოუკიდებელი შეფასების უზრუნველყოფა. მაშინაც კი, თუ ნალექი წყალდიდობის საფრთხის დონეს ვერ მიაღწევს, გააქტიურებული გადაადგილების სენსორი კონკრეტული ტერიტორიისთვის მეწყერის/ნანგრევების ნაკადის გაფრთხილებას გამოიწვევს, რაც წყალდიდობის გაფრთხილებების მნიშვნელოვან დამატებას წარმოადგენს.

სისტემის ინტეგრაცია და სამუშაო პროცესი:
ARG-ებიდან, რადარის სენსორებიდან და გადაადგილების სენსორებიდან მიღებული მონაცემები ცენტრალურ გამაფრთხილებელ პლატფორმაზე იკრიბება. ჩაშენებული ჰიდროლოგიური და გეოლოგიური საფრთხის მოდელები ინტეგრირებულ ანალიზს ახორციელებენ:

1. ნალექების მონაცემები შეჰყავთ მოდელებში, რათა იწინასწარმეტყველონ ჩამონადენის პოტენციური მოცულობა და წყლის დონე.
2. რეალურ დროში რადარის მიერ მიღებული წყლის დონის მონაცემები შედარებულია პროგნოზებთან, რათა მოდელის სიზუსტე უწყვეტად გამოსწორდეს და გაუმჯობესდეს.
3. გადაადგილების მონაცემები გადაწყვეტილების მიღების პარალელურ ინდიკატორს წარმოადგენს.
   როგორც კი მონაცემთა რომელიმე კომბინაცია გადააჭარბებს წინასწარ დადგენილ მრავალდონიან ზღვრებს (გაფრთხილება, დაკვირვება, გაფრთხილება), სისტემა ავტომატურად ავრცელებს შეტყობინებებს ადგილობრივ ჩინოვნიკებს, საგანგებო სიტუაციების რეაგირების ჯგუფებს და საზოგადოების ლიდერებს SMS-ის, მობილური აპლიკაციებისა და სირენების საშუალებით.

3. შედეგები და გავლენა

• გაზრდილი დრო: სისტემამ კრიტიკული გაფრთხილების დრო თითქმის ნულიდან 1-3 საათამდე გაზარდა, რაც მაღალი რისკის მქონე სოფლების ევაკუაციას შესაძლებელს ხდის.
• სიცოცხლის დანაკარგების შემცირება: ბოლო წლებში რამდენიმე ძლიერი წვიმის დროს, ჰიმაჩალ-პრადეშის შტატში წარმატებით განხორციელდა რამდენიმე პრევენციული ევაკუაცია, რამაც ეფექტურად თავიდან აიცილა დიდი მსხვერპლი. მაგალითად, 2022 წლის მუსონური წვიმების დროს, მანდის რაიონში გაფრთხილების საფუძველზე 2000-ზე მეტი ადამიანის ევაკუაცია განხორციელდა; შემდგომ ხანძრის შედეგად არავინ დაღუპულა.
• მონაცემებზე დაფუძნებული გადაწყვეტილების მიღება: პარადიგმა შეიცვალა გამოცდილებით განსჯიდან სამეცნიერო და ობიექტურ კატასტროფების მართვაზე დაყრდნობით.
• გაძლიერებული საზოგადოებრივი ცნობიერება: სისტემის არსებობამ და წარმატებულმა გაფრთხილების შემთხვევებმა მნიშვნელოვნად გაზარდა საზოგადოების ცნობიერება და ნდობა ადრეული გაფრთხილების ინფორმაციის მიმართ.

4. გამოწვევები და სამომავლო მიმართულებები

• მოვლა-პატრონობა და ხარჯები: რთულ გარემოში განლაგებულ სენსორებს მონაცემთა უწყვეტობისა და სიზუსტის უზრუნველსაყოფად რეგულარული მოვლა-პატრონობა სჭირდებათ, რაც ადგილობრივ ფინანსურ და ტექნიკურ შესაძლებლობებს მუდმივ გამოწვევას უქმნის.
• „ბოლო მილის“ კომუნიკაცია: გამაფრთხილებელი შეტყობინებების ყველა ადამიანამდე, განსაკუთრებით ხანდაზმულებამდე და ბავშვებამდე მიღწევას შემდგომი გაუმჯობესება სჭირდება (მაგ., რადიოზე, საზოგადოებრივი ზარების ან გონგების გამოყენება სარეზერვოდ).
• მოდელის ოპტიმიზაცია: ინდოეთის რთული გეოგრაფია მოითხოვს მონაცემთა უწყვეტ შეგროვებას პროგნოზირების მოდელების ლოკალიზაციისა და ოპტიმიზაციისთვის გაუმჯობესებული სიზუსტის მისაღწევად.
• ელექტროენერგია და კავშირი: სტაბილური ელექტრომომარაგება და ფიჭური ქსელის დაფარვა შორეულ რაიონებში კვლავ პრობლემურია. ზოგიერთი სადგური მზის ენერგიასა და თანამგზავრულ კომუნიკაციაზეა დამოკიდებული, რომლებიც უფრო ძვირია.

მომავლის მიმართულებები: ინდოეთი გეგმავს მეტი ტექნოლოგიების ინტეგრირებას, როგორიცაა მეტეოროლოგიური რადარი ნალექების უფრო ზუსტი პროგნოზირებისთვის, ხელოვნური ინტელექტისა (AI) და მანქანური სწავლების გამოყენებით ისტორიული მონაცემების ანალიზის განხორციელებას ოპტიმიზებული გამაფრთხილებელი ალგორითმების მისაღებად და სისტემის დაფარვის არეალის გაფართოებას სხვა წყალდიდობისკენ მიდრეკილ შტატებში.

დასკვნა

ინდოეთის ქალაქ ჰიმაჩალ-პრადეშის შტატში არსებული წყალდიდობის შესახებ გაფრთხილების სისტემა განვითარებადი ქვეყნებისთვის თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენებით სტიქიურ უბედურებებთან საბრძოლველად მოდელს წარმოადგენს. ავტომატური წვიმის საზომების, რადარის ნაკადის მრიცხველებისა და გადაადგილების სენსორების ინტეგრირებით, სისტემა ქმნის მრავალშრიან მონიტორინგის ქსელს „ციდან მიწამდე“, რაც საშუალებას იძლევა, წყალდიდობებისა და მათი მეორადი საფრთხეების პასიური რეაგირებიდან აქტიურ გაფრთხილებაზე გადავიდეს. გამოწვევების მიუხედავად, ამ სისტემის დადასტურებული ღირებულება სიცოცხლისა და ქონების დაცვაში წარმატებულ, განმეორებად მოდელს გვთავაზობს მსოფლიოს მსგავსი რეგიონებისთვის.

სერვერებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის უსადენო მოდულის სრული კომპლექტი, მხარს უჭერს RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN-ს

სენსორების შესახებ დამატებითი ინფორმაციისთვის,

გთხოვთ, დაუკავშირდეთ Honde Technology Co., LTD-ს.

Email: info@hondetech.com

კომპანიის ვებსაიტი:www.hondetechco.com

ტელ: +86-15210548582