Рэзюмэ
Індыя — краіна, якая часта пакутуе ад раптоўных паводак, асабліва ў Гімалайскіх рэгіёнах на поўначы і паўночным усходзе. Традыцыйныя метады барацьбы са стыхійнымі бедствамі, часта сканцэнтраваныя на рэагаванні на наступствы стыхійных бедстваў, прывялі да значных ахвяр і эканамічных страт. У апошнія гады ўрад Індыі актыўна прасоўваў укараненне высокатэхналагічных рашэнняў для ранняга папярэджання аб раптоўных паводках. У гэтым даследаванні, прысвечаным моцна пацярпеламу Хімачал-Прадэш, падрабязна апісваецца прымяненне, эфектыўнасць і праблемы інтэграванай сістэмы папярэджання аб раптоўных паводках (FFWS), якая спалучае ў сабе радарныя расходомеры, аўтаматычныя датчыкі дажджу і датчыкі перамяшчэння.
1. Перадгісторыя праекта і патрэбы
Тапаграфія Хімачал-Прадэш характарызуецца стромкімі гарамі і глыбокімі далінамі з густой сеткай рэк. Падчас сезону мусонаў (чэрвень-верасень) ён вельмі ўспрымальны да кароткачасовых, высокаінтэнсіўных ападкаў, выкліканых паўднёва-заходнім мусонам, што прыводзіць да разбуральных раптоўных паводак і апоўзняў. Катастрофа Кедарнатх 2013 года ва Утаракхандзе, у выніку якой загінулі тысячы людзей, паслужыла крытычным сігналам трывогі. Традыцыйная сетка датчыкаў ападкаў была разрэджанай, а перадача дадзеных адставала, што не магло задаволіць патрэбу ў дакладным маніторынгу і хуткім папярэджанні аб раптоўных, лакалізаваных моцных ападках.
Асноўныя патрэбы:
- Маніторынг у рэжыме рэальнага часу: дэталёвы збор дадзеных аб колькасці ападкаў і ўзроўні вады ў рэках у аддаленых і цяжкадаступных вадазборах.
- Дакладны прагноз: стварыць надзейныя мадэлі ападкаў і сцёку для прагназавання часу прыходу і маштабу пікаў паводкі.
- Ацэнка рызыкі геалагічнай небяспекі: Ацаніце рызыку нестабільнасці схілаў і апоўзняў, выкліканых моцнымі ападкамі.
- Хуткае папярэджанне: бесперашкодна дастаўляйце папярэджвальную інфармацыю мясцовым уладам і населеным пунктам, каб выйграць каштоўны час для эвакуацыі.
2. Кампаненты сістэмы і прымяненне тэхналогій
Каб задаволіць гэтыя патрэбы, Хімачал-Прадэш супрацоўнічаў з Цэнтральнай камісіяй па водазабеспячэнні (CWC) і Індыйскім метэаралагічным дэпартаментам (IMD) для разгортвання ўдасканаленай сістэмы абароны ад небяспекі і навакольнага асяроддзя (FFWS) у сваіх вадазборных басейнах з высокай рызыкай (напрыклад, басейны Сатледж і Біас).
1. Аўтаматычныя датчыкі ападкаў (ARG)
- Функцыя: Як найбольш перадавыя і фундаментальныя датчыкі, ARG адказваюць за збор найбольш важных дадзеных: інтэнсіўнасці ападкаў і назапашаных ападкаў. Гэта з'яўляецца непасрэдным рухаючым фактарам утварэння раптоўных паводак.
- Тэхнічныя характарыстыкі: Выкарыстоўваючы механізм перакульвання каўша, яны генеруюць сігнал для кожных 0,5 мм або 1 мм ападкаў, перадаючы дадзеныя ў рэжыме рэальнага часу ў цэнтр кіравання праз GSM/GPRS або спадарожнікавую сувязь. Яны стратэгічна размешчаны ў верхнім, сярэднім і ніжнім цячэнні вадазбораў, утвараючы шчыльную сетку маніторынгу, якая фіксуе прасторавую зменлівасць ападкаў.
- Роля: Забяспечваць уваходныя дадзеныя для разлікаў мадэлі. Калі ARG фіксуе інтэнсіўнасць ападкаў, якая перавышае зададзены парог (напрыклад, 20 мм у гадзіну), сістэма аўтаматычна запускае першапачатковае папярэджанне.
2. Бескантактавыя радарныя расходомеры/ўзроўні (радарныя датчыкі ўзроўню вады)
- Функцыя: Усталёўваюцца на мастах або прыбярэжных збудаваннях, яны вымяраюць адлегласць да паверхні ракі бескантактава, тым самым разлічваючы ўзровень вады ў рэжыме рэальнага часу. Яны забяспечваюць непасрэднае папярэджанне, калі ўзровень вады перавышае небяспечныя адзнакі.
- Тэхнічныя характарыстыкі:
- Перавага: у адрозненне ад традыцыйных кантактных датчыкаў, радарныя датчыкі не паддаюцца ўздзеянню асадкаў і смецця, якія пераносяцца паводкавымі водамі, патрабуючы мінімальнага абслугоўвання і забяспечваючы высокую надзейнасць.
- Прымяненне дадзеных: Дадзеныя аб узроўні вады ў рэжыме рэальнага часу ў спалучэнні з дадзенымі аб ападках вышэй па цячэнні выкарыстоўваюцца для каліброўкі і праверкі гідралагічных мадэляў. Аналізуючы хуткасць павышэння ўзроўню вады, сістэма можа больш дакладна прагназаваць пік паводкі і час яе дасягнення для раёнаў ніжэй па цячэнні.
- Роля: Забяспечваць пераканаўчыя доказы таго, што адбываюцца паводкі. Яны маюць ключавое значэнне для праверкі прагнозаў колькасці ападкаў і прыняцця мер па рэагаванні на надзвычайныя сітуацыі.
3. Датчыкі зрушэння/расколін (трэшчынамеры і інклінометры)
- Функцыя: Маніторынг схілаў, якія падвяргаюцца рызыцы апоўзняў або селевых патокаў, на прадмет зрушэнняў і дэфармацый. Яны ўсталёўваюцца на вядомых апоўзневых аб'ектах або схілах з высокай рызыкай.
- Тэхнічныя характарыстыкі: Гэтыя датчыкі вымяраюць пашырэнне паверхневых расколін (трэшчынамеры) або рух грунту пад паверхняй (інклінаметры). Калі хуткасць зрушэння перавышае бяспечны парог, гэта сведчыць аб хуткім зніжэнні ўстойлівасці схілу і высокай верагоднасці сур'ёзнага апоўзня пры працяглых ападках.
- Роля: Забяспечваць незалежную ацэнку рызыкі геалагічнай небяспекі. Нават калі колькасць ападкаў не дасягне ўзроўню паводкі, спрацуючы датчык зрушэння выкліча папярэджанне аб апоўзні/сеткавым патоку для пэўнай тэрыторыі, што будзе важным дадаткам да чыста паводкавых папярэджанняў.
Сістэмная інтэграцыя і працоўны працэс:
Дадзеныя з ARG, радарных датчыкаў і датчыкаў зрушэння сыходзяцца на цэнтральнай платформе папярэджання. Убудаваныя гідралагічныя і геалагічныя мадэлі небяспекі выконваюць інтэграваны аналіз:
- Дадзеныя аб ападках уводзяцца ў мадэлі для прагназавання патэнцыйнага аб'ёму сцёку і ўзроўню вады.
- Дадзеныя радара аб узроўні вады ў рэжыме рэальнага часу параўноўваюцца з прагнозамі для пастаяннай карэкціроўкі і павышэння дакладнасці мадэлі.
- Дадзеныя аб перамяшчэнні служаць паралельным паказчыкам для прыняцця рашэнняў.
Як толькі любая камбінацыя дадзеных перавышае зададзеныя шматўзроўневыя парогі (папярэджанне, назіранне, папярэджанне), сістэма аўтаматычна рассылае абвесткі мясцовым чыноўнікам, службам рэагавання на надзвычайныя сітуацыі і кіраўнікам супольнасці праз SMS, мабільныя праграмы і сірэны.
3. Вынікі і ўздзеянне
- Павялічаны час падрыхтоўкі: сістэма павялічыла час падрыхтоўкі да крытычнага папярэджання практычна з нуля да 1-3 гадзін, што зрабіла магчымай эвакуацыю вёсак высокай рызыкі.
- Зніжэнне колькасці ахвяр: Падчас некалькіх моцных дажджоў у апошнія гады ў штаце Хімачал-Прадэш было паспяхова праведзена некалькі прафілактычных эвакуацый, што эфектыўна прадухіліла буйныя ахвяры. Напрыклад, падчас мусону 2022 года ў акрузе Мандзі было эвакуявана больш за 2000 чалавек, грунтуючыся на папярэджаннях; падчас наступнай раптоўнай паводкі ніхто не загінуў.
- Прыняцце рашэнняў на аснове дадзеных: зрушыла парадыгму з апоры на вопытныя меркаванні на навуковае і аб'ектыўнае кіраванне стыхійнымі бедствамі.
- Павышэнне дасведчанасці грамадскасці: прысутнасць сістэмы і паспяховыя выпадкі папярэджання значна павысілі дасведчанасць грамадскасці і давер да інфармацыі ранняга папярэджання.
4. Праблемы і будучыя напрамкі
- Тэхнічнае абслугоўванне і кошт: датчыкі, якія разгортваюцца ў складаных умовах, патрабуюць рэгулярнага тэхнічнага абслугоўвання для забеспячэння бесперапыннасці і дакладнасці дадзеных, што стварае пастаянную праблему для мясцовых фінансавых і тэхнічных магчымасцей.
- Камунікацыя «апошняй мілі»: Патрабуецца далейшае ўдасканаленне (напрыклад, выкарыстанне радыё, грамадскіх званоў або гонгаў у якасці рэзервовага варыянта), каб забяспечыць даход да кожнага жыхара кожнай аддаленай вёскі, асабліва да пажылых людзей і дзяцей.
- Аптымізацыя мадэлі: складаная геаграфія Індыі патрабуе пастаяннага збору дадзеных для лакалізацыі і аптымізацыі прагнастычных мадэляў для павышэння дакладнасці.
- Электраэнергія і падключэнне: Стабільнае электразабеспячэнне і пакрыццё сотавай сеткі ў аддаленых раёнах застаюцца праблематычнымі. Некаторыя станцыі выкарыстоўваюць сонечную энергію і спадарожнікавую сувязь, якія каштуюць даражэй.
Будучыя напрамкі: Індыя плануе інтэграваць больш тэхналогій, такіх як метэаралагічны радар для больш дакладнага прагнозу колькасці ападкаў, выкарыстоўваць штучны інтэлект (ШІ) і машыннае навучанне для аналізу гістарычных дадзеных для аптымізацыі алгарытмаў папярэджання, а таксама далей пашыраць ахоп сістэмы на іншыя штаты, схільныя да раптоўных паводак.
Выснова
Сістэма папярэджання аб раптоўных паводках у Хімачал-Прадэш, Індыя, з'яўляецца мадэллю для краін, якія развіваюцца, якія выкарыстоўваюць сучасныя тэхналогіі для барацьбы са стыхійнымі бедствамі. Дзякуючы інтэграцыі аўтаматычных датчыкаў дажджу, радарных расходомераў і датчыкаў перамяшчэння, сістэма стварае шматслаёвую сетку маніторынгу «ад неба да зямлі», што дазваляе перайсці ад пасіўнага рэагавання да актыўнага папярэджання аб раптоўных паводках і іх другасных небяспеках. Нягледзячы на цяжкасці, даказаная каштоўнасць гэтай сістэмы ў абароне жыццяў і маёмасці прапануе паспяховую, паўтаральную мадэль для падобных рэгіёнаў па ўсім свеце.
Поўны камплект сервераў і праграмнага бесправаднога модуля, падтрымлівае RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Каб атрымаць дадатковую інфармацыю пра датчыкі,
калі ласка, звяжыцеся з Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вэб-сайт кампаніі:www.hondetechco.com
Тэл.: +86-15210548582
Час публікацыі: 27 жніўня 2025 г.