Петр Пушистов - Наводнения: от защиты к управлению

В 2014 году опубликован «Отчет о различных методах и инструментах разработки стратегий» (объем 91 с.) [56], подготовленный в рамках проекта CORFU «Совместное исследование устойчивости управления наводнениями на территориях городов», который является частью 7-ой рамочной программы ЕК. В [56] описаны результаты исследования различных методов и инструментов, которые применяются для оценки стратегий управления рисками наводнений на территориях городов и результаты применения этих методов к конкретным городам Европы и Азии, согласно перечня проекта CORFU. В первой главе отчета содержится описание упомянутых выше методов и инструментов, включая результаты анализа подходов и понятий, адаптируемых для оценки рисков наводнений. В этой главе также описаны многокритериальные методы и инструменты для оценивания качества управления рисками наводнений. В главе 2 отчета «Оценка управления рисками наводнений» представлены результаты исследований, включающие общую информацию о городских наводнениях, результаты анализа дисфункций защитных мероприятий и дисфункций жизнедеятельности городов, выводы и рекомендации для конкретных городов: Барселона (Испания), Пекин (Китай), Дакка (Бангладеш), Гамбург (Германия), Мумбай (Индия), Ницца (Франция) и Тайбэй (Тайвань). В заключении отчета обсуждаются результаты сравнительного анализа структурных и неструктурных мероприятий по защите от наводнений, упомянутых выше городов, с упором на идентификацию интегрированности и практической реализуемости защитных мероприятий (см. табл. 10 [56]).

Актуальной для проблемы интегрированного управления городскими наводнениями является статья [74], также опубликованная в 2014 году. В этой статье предоставлены реально инновационные результаты проектирования и реализации интеллектуальной СППР контроля наводнений для цифрового управления городом.

Во второй части раздела 4.2 представим обзор дополнительной информации на тему «СППР и средства моделирования для оперативного интегрированного управления наводнениями».

Вопросы проектирования и эксплуатации СППР для оперативного кратко- и среднесрочного ИУН, включающих подсистемы/модули раннего предупреждения, прогнозирования и реагирования на ЧС при различных типах наводнений, достаточно подробно обсуждаются в разделах 2.1, 2.3, 2.4, 3.2—3.4 нашего обзора. В этой части раздела 4.2 мы, учитывая феноменологические и технологические сложности и междисциплинарность рассматриваемой проблемы [10,16,18,26,40,43,63,64,81,87], предоставим нашему читателю возможность ознакомится с кратким обзором дополнительных, к упомянутым выше, публикаций о современном опыте разработки и эксплуатации СППР и моделей для оперативного прогнозирования и предупреждения наводнений [52,54,57,80].

Мотивация, цели и результаты реализации международного проекта FLOOD RELIEF «Оперативная система поддержки принятия решений, интегрирующая гидрологические, метеорологические и радарные технологии» (начало проекта — ноябрь 2002 г., продолжительность — 2 года) кратко представлены в статье [54]. Полную информацию о проекте FLOOD RELIEF, который выполнялся, как часть 5-ой рамочной программы ЕК, консорциумом специалистов 7 европейских организаций, читатель может найти на сайте http://projects.dhi.dk/floodrelief/.

Что касается мотивации необходимости выполнения этого проекта, то согласно [54], она связана с тем, что используемые в конце 20-го века оперативные системы прогнозирования и предупреждения наводнений имели ряд серьезных ограничений. В их числе: недостаточная заблаговременность прогнозов наводнений для того, чтобы обеспечить реально точные предупреждения об их сроках и интенсивности; неадекватное пространственное и временное разрешение оперативных средств наблюдений за осадками и прогнозов осадков для детального воспроизведения наводнений, обусловленных штормовыми ситуациями; низкий уровень интегрирования различных источников прогностической информации. Кроме того возможности таких систем применительно к анализу неопределенностей при оценке прогнозов осадков и паводковых расходов оказались сильно ограниченными, также ограниченным было практическое использование систем на региональном уровне, в том числе из-за необходимости больших затрат средств на улучшение результатов прогнозирования.

Цели проекта FLOOD RELIEF, согласно [54], следующие:

разработать и продемонстрировать новую генерацию методологий, которые будут существенно превышать традиционные по возможностям и точностям;

сделать результаты прогнозов и предупреждений наводнений реально более подходящими как для лиц, ответственных за управление наводнениями, так и для тех, кому наводнения угрожают.

Эти цели достигаются путем исследования и интегрирования различных источников прогностической информации, включая улучшенные системы гидрологических и метеорологических моделей и баз данных, средства мониторинга, в том числе радары и ИСЗ, более современные процедуры ассимиляции оперативных данных и оценок неопределенностей, более совершенные методы и средства проектирования оперативных СППР, соответствующих высоким требованиям к прогнозам наводнений со стороны региональных органов власти.

Наибольшие инновации, достигнутые при реализации проекта FLOOD RELIEF, относятся к:

недорогой транспортабельной высокого разрешения системе прогноза погоды;

СППР «Наводнения», основанной на использовании ресурса Интернет и включающей метеорологическую и гидрологическую информацию высокого разрешения и информацию о неопределенностях, обеспечивающей оперативную информацию о наводнениях для тех, кому и когда она действительно нужна;

расчету оперативного динамического даунскалинга / масштабирования с использованием гидростатической и негидростатической моделей облачности для улучшения прогнозов осадков;

двум способам объединения гидрологических и метеорологических моделей для лучшего понимания процессов формирования речного стока за счет осадков;

гибкой сеточной основе для гидрологического моделирования с целью улучшения усвоения данных из новых источников информации таких, как ИСЗ и метеорологические радары;

альтернативному объединению метеорологических моделей и данных метеорологических радаров с вертикальным точечным разрешением;

предсказанию и уменьшению неопределенностей моделирования и прогнозирования переходных процессов от осадков к стоку;

оценке результатов применения численной продукции проекта для двух потенциально затапливаемых Европейских бассейнов:

река Одра в Польше;

реки Велланд и Глен в Великобритании.

совместному исследованию бассейнов рек в США и Китае: