Նորություններ - Հնդկաստանում ինտեգրված մոնիթորինգի համակարգի կիրառում արագ ջրհեղեղի վաղ նախազգուշացման համար. Հիմաչալ Պրադեշի դեպքը

Աբստրակտ

Հնդկաստանը հաճախակի տուժում է հանկարծակի ջրհեղեղներից, մասնավորապես՝ հյուսիսային և հյուսիս-արևելյան Հիմալայան շրջաններում: Աղետների կառավարման ավանդական մեթոդները, որոնք հաճախ կենտրոնացած են աղետից հետո արձագանքման վրա, հանգեցրել են զգալի զոհերի և տնտեսական կորուստների: Վերջին տարիներին Հնդկաստանի կառավարությունը եռանդուն կերպով խթանել է հանկարծակի ջրհեղեղների վաղ նախազգուշացման համար բարձր տեխնոլոգիական լուծումների կիրառումը: Այս ուսումնասիրությունը, որը կենտրոնանում է ծանր տուժած Հիմաչալ Պրադեշի վրա, մանրամասնորեն ներկայացնում է իր ինտեգրված հանկարծակի ջրհեղեղի նախազգուշացման համակարգի (FFWS) կիրառումը, արդյունավետությունը և մարտահրավերները, որը համատեղում է ռադարային հոսքաչափերը, ավտոմատ անձրևաչափերը և տեղաշարժի սենսորները:

1. Նախագծի նախապատմություն և անհրաժեշտություն

Հիմաչալ Պրադեշի տեղագրությունը բնութագրվում է զառիթափ լեռներով և խորը հովիտներով՝ գետերի խիտ ցանցով: Մուսսոնային սեզոնի ընթացքում (հունիս-սեպտեմբեր) այն խիստ ենթակա է հարավարևմտյան մուսսոնների կողմից առաջացող կարճատև, բարձր ինտենսիվությամբ տեղումների, որոնք հանգեցնում են ավերիչ արագ ջրհեղեղների և սողանքների: 2013 թվականի Ուտտարախանդ նահանգի Կեդարնաթի աղետը, որը հազարավոր մարդկանց կյանք խլեց, ծառայեց որպես կարևոր ահազանգ: Ավանդական անձրևաչափերի ցանցը նոսր էր, և տվյալների փոխանցումը դանդաղում էր, ինչը չէր կարողանում բավարարել հանկարծակի, խիստ տեղայնացված ուժեղ անձրևների ճշգրիտ մոնիթորինգի և արագ նախազգուշացման անհրաժեշտությունը:

Հիմնական կարիքներ՝

Իրական ժամանակի մոնիթորինգ. հեռավոր, անհասանելի ջրհավաք ավազաններում տեղումների և գետերի ջրի մակարդակի մանրամասն տվյալների հավաքագրում։
Ճշգրիտ կանխատեսում. Ստեղծեք տեղումների և հոսքի հուսալի մոդելներ՝ ջրհեղեղների գագաթնակետերի ժամանման ժամանակը և մասշտաբները կանխատեսելու համար։
Երկրաբանական վտանգի ռիսկի գնահատում. Գնահատեք լանջերի անկայունության և ուժեղ տեղումների հետևանքով առաջացած սողանքների ռիսկը։
Արագ նախազգուշացում. անխափան կերպով տեղեկացրեք նախազգուշացնող տեղեկատվությունը տեղական իշխանություններին և համայնքներին՝ տարհանման համար թանկարժեք ժամանակ շահելու համար։

2. Համակարգի բաղադրիչներ և տեխնոլոգիական կիրառություն

Այս կարիքները բավարարելու համար Հիմաչալ Պրադեշը համագործակցել է Կենտրոնական Ջրային Հանձնաժողովի (CWC) և Հնդկաստանի Օդերևութաբանական Վարչության (IMD) հետ՝ իր բարձր ռիսկի ջրհավաք ավազաններում (օրինակ՝ Սաթլեջ, Բեաս ավազաններ) առաջադեմ FFWS տեղակայելու համար։

1. Ավտոմատ անձրևաչափեր (ARG)

Գործառույթ. Որպես ամենաառաջնային և հիմնարար զգայուն միավորներ՝ ARG-ները պատասխանատու են ամենակարևոր տվյալների՝ տեղումների ինտենսիվության և կուտակված տեղումների հավաքագրման համար: Սա արագընթաց ջրհեղեղների առաջացման ուղղակի շարժիչ գործոնն է:
Տեխնիկական առանձնահատկություններ՝ Օգտագործելով շրջվող դույլի մեխանիզմ, դրանք ազդանշան են ստեղծում յուրաքանչյուր 0.5 մմ կամ 1 մմ տեղումների համար՝ իրական ժամանակում տվյալները փոխանցելով կառավարման կենտրոնին GSM/GPRS կամ արբանյակային կապի միջոցով: Դրանք ռազմավարականորեն տեղակայված են ջրբաժանների վերին, միջին և ստորին հատվածներում՝ ձևավորելով խիտ մոնիթորինգի ցանց, որը գրանցում է տեղումների տարածական փոփոխականությունը:
Դեր. Մոդելի հաշվարկների համար մուտքային տվյալների տրամադրում: Երբ ARG-ն գրանցում է նախապես սահմանված շեմը (օրինակ՝ ժամում 20 մմ) գերազանցող տեղումների ինտենսիվություն, համակարգը ավտոմատ կերպով ակտիվացնում է նախնական ահազանգը:

2. Անհպում ռադարային հոսքի/մակարդակի չափիչներ (ռադարային ջրի մակարդակի սենսորներ)

Գործառույթը՝ տեղադրված կամուրջների կամ ափամերձ կառույցների վրա, դրանք չափում են գետի մակերեսին հեռավորությունը առանց շփման, այդպիսով հաշվարկելով ջրի մակարդակը իրական ժամանակում: Դրանք անմիջական նախազգուշացում են տալիս, երբ ջրի մակարդակը գերազանցում է վտանգավոր նշանները:
Տեխնիկական առանձնահատկություններ՝
- Առավելություն. Ի տարբերություն ավանդական կոնտակտային սենսորների, ռադարային սենսորները չեն տուժում ջրհեղեղի ջրերի կողմից տեղափոխվող նստվածքներից և բեկորներից, պահանջում են նվազագույն սպասարկում և ապահովում են բարձր հուսալիություն։
- Տվյալների կիրառում. Ջրի մակարդակի իրական ժամանակի տվյալները, զուգորդված վերին հոսանքի տեղումների տվյալների հետ, օգտագործվում են հիդրոլոգիական մոդելները չափելու և վավերացնելու համար: Ջրի մակարդակի բարձրացման արագությունը վերլուծելով՝ համակարգը կարող է ավելի ճշգրիտ կանխատեսել ջրհեղեղի գագաթնակետը և դրա ժամանման ժամանակը հոսանքի ստորին հատվածների համար:
Դեր. տրամադրել համոզիչ ապացույցներ, որ ջրհեղեղներ են տեղի ունենում: Դրանք կարևոր են տեղումների կանխատեսումները ստուգելու և արտակարգ իրավիճակներին արձագանքելու համար:

3. Տեղաշարժի/ճաքերի սենսորներ (ճաքաչափեր և թեքաչափեր)

Գործառույթը՝ Հսկել սողանքների կամ բեկորների հոսքերի տեղաշարժը և դեֆորմացիան։ Դրանք տեղադրվում են հայտնի սողանքային մարմինների կամ բարձր ռիսկայնության լանջերի վրա։
Տեխնիկական առանձնահատկություններ. Այս սենսորները չափում են մակերեսային ճաքերի լայնացումը (ճաքաչափեր) կամ ստորգետնյա հողի շարժը (թեքաչափեր): Երբ տեղաշարժի արագությունը գերազանցում է անվտանգ շեմը, դա ցույց է տալիս թեքության կայունության արագ անկում և մեծ սահքի բարձր հավանականություն՝ շարունակական տեղումների դեպքում:
Դեր՝ ապահովել երկրաբանական վտանգի ռիսկի անկախ գնահատում: Նույնիսկ եթե տեղումները չեն հասնում ջրհեղեղի մասին տագնապի մակարդակին, ակտիվացված տեղաշարժի սենսորը կազդարարի սողանքի/աղբահեռացման հոսքի մասին նախազգուշացում որոշակի տարածքի համար՝ ծառայելով որպես ջրհեղեղի մասին մաքուր նախազգուշացումների կարևոր լրացում:

Համակարգի ինտեգրում և աշխատանքային հոսք.
ARG-ներից, ռադարային սենսորներից և տեղաշարժի սենսորներից ստացված տվյալները համախմբվում են կենտրոնական նախազգուշացման հարթակում: Ներկառուցված հիդրոլոգիական և երկրաբանական վտանգի մոդելները կատարում են ինտեգրված վերլուծություն.

Տեղումների տվյալները մուտքագրվում են մոդելներում՝ կանխատեսելու համար պոտենցիալ հոսքի ծավալը և ջրի մակարդակը։
Իրական ժամանակի ռադարային ջրի մակարդակի տվյալները համեմատվում են կանխատեսումների հետ՝ մոդելի ճշգրտությունը շարունակաբար շտկելու և բարելավելու համար։
Տեղաշարժի տվյալները ծառայում են որպես որոշումների կայացման զուգահեռ ցուցիչ։
Երբ որևէ տվյալների համադրություն գերազանցում է նախապես սահմանված բազմամակարդակ շեմերը (խորհրդատվություն, հսկողություն, նախազգուշացում), համակարգը ավտոմատ կերպով տարածում է ահազանգեր տեղական պաշտոնյաներին, արտակարգ իրավիճակներին արձագանքման խմբերին և համայնքի ղեկավարներին՝ SMS-ների, բջջային հավելվածների և սիրենների միջոցով։

3. Արդյունքներ և ազդեցություն

Ավելի մեծ ժամանակ. Համակարգը մեծացրել է կրիտիկական նախազգուշացման ժամանակը գրեթե զրոյից մինչև 1-3 ժամ, ինչը հնարավոր է դարձնում բարձր ռիսկի գյուղերի տարհանումը։
Կյանքի կորուստների կրճատում. Վերջին տարիներին տեղի ունեցած մի քանի ուժեղ անձրևների ժամանակ Հիմաչալ Պրադեշը հաջողությամբ իրականացրել է մի քանի կանխարգելիչ տարհանումներ՝ արդյունավետորեն կանխելով խոշոր զոհերի թիվը: Օրինակ՝ 2022 թվականի մուսսոնային անձրևների ժամանակ Մանդի շրջանը տարհանել է ավելի քան 2000 մարդու՝ նախազգուշացումների հիման վրա. հաջորդած արագ ջրհեղեղի ժամանակ կյանքեր չեն կորել:
Տվյալների վրա հիմնված որոշումների կայացում. փոխեց փորձառական դատողության վրա հույս դնելու մոդելը դեպի գիտական և օբյեկտիվ աղետների կառավարման մոդելը։
Հանրային իրազեկության բարձրացում. Համակարգի առկայությունը և հաջողված նախազգուշացման դեպքերը զգալիորեն բարձրացրել են համայնքի իրազեկվածությունը և վստահությունը վաղ նախազգուշացման տեղեկատվության նկատմամբ։

4. Մարտահրավերներ և ապագայի ուղղություններ

Սպասարկում և ծախսեր. Դժվարին միջավայրերում տեղակայված սենսորները պահանջում են կանոնավոր սպասարկում՝ տվյալների շարունակականությունն ու ճշգրտությունն ապահովելու համար, ինչը շարունակական մարտահրավեր է ներկայացնում տեղական ֆինանսական և տեխնիկական կարողությունների համար։
«Վերջին մղոնի» հաղորդակցություն. զգուշացնող հաղորդագրությունները յուրաքանչյուր հեռավոր գյուղի յուրաքանչյուր անհատի, մասնավորապես՝ տարեցների և երեխաների, հասնելու համար անհրաժեշտ է հետագա բարելավում (օրինակ՝ ռադիոյին, համայնքային զանգերին կամ գոնգերին որպես պահեստային տարբերակ ապավինելը):
Մոդելի օպտիմիզացիա. Հնդկաստանի բարդ աշխարհագրությունը պահանջում է տվյալների շարունակական հավաքագրում՝ կանխատեսման մոդելները տեղայնացնելու և օպտիմիզացնելու համար՝ ճշգրտությունը բարելավելու համար։
Հզորություն և կապ. Հեռավոր տարածքներում կայուն էլեկտրամատակարարումը և բջջային ցանցի ծածկույթը շարունակում են խնդրահարույց մնալ: Որոշ կայաններ ապավինում են արևային էներգիային և արբանյակային կապին, որոնք ավելի թանկ են:

Ապագա ուղղություններ. Հնդկաստանը նախատեսում է ներդնել ավելի շատ տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են եղանակային ռադարը՝ տեղումների ավելի ճշգրիտ կանխատեսման համար, օգտագործելով արհեստական բանականություն (AI) և մեքենայական ուսուցում՝ պատմական տվյալները վերլուծելու համար՝ օպտիմալացված նախազգուշացման ալգորիթմներ ստանալու համար, և հետագայում ընդլայնել համակարգի ծածկույթը՝ ներառելով այլ արագ ջրհեղեղների հակված նահանգներ։

Եզրակացություն

Հնդկաստանի Հիմաչալ Պրադեշ նահանգում արագ ջրհեղեղի մասին նախազգուշացման համակարգը մոդել է զարգացող երկրների համար, որոնք օգտագործում են ժամանակակից տեխնոլոգիաներ բնական աղետների դեմ պայքարելու համար: Ինտեգրելով ավտոմատ անձրևաչափեր, ռադարային հոսքաչափեր և տեղաշարժի սենսորներ՝ համակարգը ստեղծում է բազմաշերտ մոնիթորինգի ցանց «երկնքից երկիր»՝ հնարավորություն տալով անցում կատարել պասիվ արձագանքից ակտիվ նախազգուշացման՝ արագ ջրհեղեղների և դրանց երկրորդային վտանգների համար: Չնայած մարտահրավերներին, այս համակարգի ապացուցված արժեքը կյանքերի և գույքի պաշտպանության գործում առաջարկում է հաջողակ, կրկնօրինակվող մոդել աշխարհի նմանատիպ տարածաշրջանների համար:

Սերվերների և ծրագրային անլար մոդուլի ամբողջական հավաքածու, աջակցում է RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN-ին

Սենսորների մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար՝

խնդրում ենք կապվել Honde Technology Co., LTD-ի հետ։

Email: info@hondetech.com

Ընկերության կայքէջ՝www.hondetechco.com

Հեռ․՝ +86-15210548582