Эксперимент в Бразилии выявляет районы городов, подверженные наводнениям

Ученые из Национального института космических исследований (INPE) в Бразилии разработали методологию, объединяющую модели прогнозирования городской экспансии и изменения землепользования с гидродинамическими моделями. Этот подход позволяет получать географическую информацию для идентификации районов городов, подверженных затоплению, особенно уязвимых к экстремально сильным осадкам.

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Water, основано на данных по городу Сан-Каэтано-ду-Сул в агломерации Сан-Паулу. Разработанная методология применима и для других городов, помогая формировать государственную политику и принимать решения по смягчению последствий наводнений, чтобы избежать человеческих жертв и разрушения зданий и инфраструктуры. Методология была протестирована на данных о наводнении 10 марта 2019 года, когда погибли три человека, а глубина воды на улицах достигала почти 2 метров.

«Исследование инновационно тем, что сочетает гидродинамическое моделирование для городских районов со сложностью подземной дренажной сети и использует реальные данные для калибровки и проверки модели», — отметила Клаудия Мария де Алмейда, соавтор статьи и научный руководитель исследования. Ученые использовали модели рельефа с разрешением 0,5 м и 5 м и программный пакет HEC-RAS. Наилучшие результаты показало моделирование с разрешением 5 м, которое выявило 97,2% затопляемых точек (278 из 286) за минимальное время вычислений, в том числе районы, не отмеченные ранее службами гражданской обороны.

«Мы создали методологию для поддержки лиц, принимающих решения. Можно моделировать прогнозируемые изменения в землепользовании на годы вперед и их влияние на водную сеть, а также запускать сценарии с заданным количеством осадков, чтобы предсказать последствия для конкретных районов», — пояснил ведущий автор Элтон Висенте Эскобар Силва. Исследователи подчеркивают важность актуальных городских баз данных, включающих записи об экстремальных событиях, для эффективности такого анализа.