Петр Пушистов - Наводнения: от защиты к управлению

12.30 Интенсивные дожди начались в средней части водосбора.

14.15 Дождь продолжает идти, но его интенсивность несколько снижается.

15.00 Снова фиксируется интенсификация выпадения дождя.

15.15 Уровни воды реки Валенси приблизились к береговой линии.

15.30 Река начала затапливать береговую полосу.

15.35 Первый звонок поступил в службу пожарных и спасателей.

15.45 Начала затапливаться автомобильная парковка приезжих в деревню.

15.46 Звонок в береговую охрану от представителя местной власти, который сообщил, что уровень реки поднялся на 2 метра за последний час.

16.00 Стена воды высотой 1—3 метра смыла автомобильную парковку приезжих, люди оказались в «ловушке» в центре для визитеров.

16.03 Центр координации спасательных вертолетов приведен в состояние «боевой готовности».

16.17 Прибрежные спасательные шлюпки/суда спущены на воду.

16.30 Все доступные дороги перекрыты полицией.

16.36 Воздушная скорая помощь приведена в боевую готовность.

17.00 Паводок приблизился к пиковым уровням.

17.12 Службы реагирования на ЧС объявили о максимальном уровне инцидента.

17.23 Первый вертолет завершил подъем лебедки со спасенными людьми.

17.55 Два региональных госпиталя приведены в состояние полной готовности.

20.00 Уровни воды «возвратились» в речные берега.

21.00 Вертолеты начали возвращаться на базу.

Комментировать «уроки Боскастла — 2004» и тем более пытаться проецировать их на «уроки Крымска — 2012» мы здесь не будем.

Учитывая несомненную актуальность и практическую нацеленность материала книги К. Сене [87], мы убеждены в необходимости перевода её на русский язык. Это, на наш взгляд, может быть выполнено, в рамках заказа от соответствующих структур МПР и/или МЧС РФ, тем более, что предварительный перевод книги К. Сене уже выполнен первым автором нашего обзора.

Оглавление

1. Общее представление

2. Программы

2.1. Динамика 1D течения открытой воды

2.2. Динамика 1D течения в трубопроводах

2.3. Динамика 2D затопления

2.4. Динамика системы «осадки-сток»

2.5. 1D описание качества воды

3. Программа оперативного управления инженерными сооружениями

4. Графический интерфейс пользователя

5. Валидация

6. Системные требования

7. Сервисные пакеты

8. Служба поддержки

9. Семинары пользователей

10. Непрерывное развитие

В преамбуле этой небольшой по объему брошюры [51], одной из публикаций серии «Системы Дельтарес», подчеркивается необходимость интегрированного решения водных проблем, существующих во всем мире, включая задачи защиты от наводнений и обеспечения экологической устойчивости водных объектов. Для поддержки структур управления водными ресурсами, консалтинговых компаний, исследовательских институтов и университетов независимый институт Дельтарес (Нидерланды) разработал и содействует применению интегрированного программного пакета средств моделирования для комплексного решения водных проблем, который называется «SOBEK».

1. Общее представление

SOBEK представляет собой мощный моделирующий программный пакет для прогнозирования наводнений , оптимизации дренажных систем, управления системами орошения, проектирования канализационных систем и для решения задач речной морфологии, интрузии солей и качества поверхностных вод. Программы в составе моделирующего пакета SOBEK воспроизводят сложные течения и процессы, связанные с водными ресурсами, почти в любой системе. Эти программы достаточно точно описывают явления и физические процессы посредством одномерных (1D) сеточных представлений и с помощью двумерных (2D) горизонтальных сеток. Этот пакет является высокотехнологичным компьютерным инструментом предназначенным для ЛПР, проектировщиков и планировщиков при принятии решений по оптимальному использованию водных ресурсов.

Программный пакет SOBEK разрабатывался и продолжает разрабатываться совместно с общественными институтами и правительственными организациями Нидерландов и исследовательскими институтами, университетами и частными консалтинговыми кампаниями во всем мире.

Интегрированный подход

SOBEK представляет собой единую программную среду для имитационного моделирования при решении проблем управления в области динамики речных систем и систем эстуариев, дренажных и ирригационных систем, систем очистки сточных вод и при ЧС в системах водных ресурсов.

Рис. 20. Пример результата работы интегрированной модели (1D течения в трубопроводах и 1D течения открытой воды, плюс программа «осадки — сток»), Гонконг 18 18 Рисунок 20 и последующие в этом разделе адаптированы из [51]

Мощный спецпроцессор моделирования 1D/2D — задач гидродинамики

Спецпроцессор моделирования 1D /2D задач гидродинамики является вычислительным ядром пакета SOBEK. Этот спецпроцессор используется во всех программах динамики течений (D-Flow), содержащихся в моделирующем пакете SOBEK. Таким образом, допускается комбинированное моделирование течений в трубопроводах, реках, каналах, на поймах посредством неявного объединения численных моделей, отписывающих 1D и 2D течения. SOBEK является высокотехнологичным инструментом для изучения и прогнозирования речных наводнений, прорывов дамб и разрушения плотин, затопления городов и т. п.

Надежность численных расчетов

Спецпроцессор моделирования 1D/2D задач гидродинамики оснащен очень надежной схемой для проведения численных расчетов. Она гарантирует сохранение массы воды, даже в случае переходных состояний при неожиданных изменениях поперечных сечений каналов, трубопроводов, русел и т. п. Спецпроцессор объединяет расчеты докритических и сверхкритических течений на масштабах выбранных пользователем. Он хорошо справляется с расчетом процессов затопления и высыхания русел и пойм.

Вычислительная эффективность

Спецпроцессор моделирования 1D/2D задач гидродинамики реализует очень эффективный алгоритм численного решения, который базируется на оптимальной комбинации прямого алгоритма поиска минимума связностей и сопряженного градиентного метода. Также производится выбор переменного шага по времени, при этом сокращаются излишние затраты машинного времени, там где это осуществимо.

Размеры моделей

Размер моделей ограничивается только размером внутренней памяти используемого компьютера.

2. Программы

SOBEK дает пользователю возможность моделировать взаимодействия водных и связанных с водой процессов во времени и в пространстве. Этот программный пакет является одним из наиболее часто используемых для моделирования интегрированных водных систем с целью управления водными ресурсами, проектирования, планирования и принятия политических / стратегических решений. SOBEK состоит из некоторого числа хорошо протестированных и верифицированных программ, которые связаны между собой и объединены в единый пакет.