18 ноября 2019

В России разработали программу для безопасной эвакуации при паводках

Сотрудники Томского государственного университета вместе с японскими коллегами создали систему, которая в режиме реального времени показывает лучшие варианты эвакуации при стихийных бедствиях.

Трагедия на Кубани

Утро 6 июля 2012 года было обычным днём для жителей Краснодарского края, но всего за пару часов жизнь всего региона изменилась навсегда. В этот день начались ливни, которые закончились лишь спустя сутки. Они стали сильнейшими в истории края. За пару часов в Геленджике выпала пятимесячная норма осадков – это больше 300 мм. В соседних городах ситуация была не лучше.

Ливнёвки не справлялись с таким напором воды, поэтому она начала идти по улицам городов. Стихийное бедствие сопровождалось сильным штормом. Потоки затопили дома, ветер оборвал электропровода. Люди бросали свои дома, пытаясь спастись от стихии, но не всем удалось вовремя эвакуироваться.

Больше всего пострадал Крымск. Основной удар на город пришёлся в ночь на 7 июля, когда большинство жителей спали и не подозревали, что их ждёт. Близлежащие горные реки вышли из берегов и полностью затопили почти треть территории Крымска, в том числе свыше 4 тыс. домов и дюжину школ с детскими садами.

Из-за наводнения пострадали 53 тыс. местных жителей, их которых 29 тыс. лишились имущества. Погибли больше 160 человек, было разрушено свыше 8 тыс. зданий. В Следственном комитете РФ подчеркнули, что одной из причин большого количества жертв стало недостаточное «оповещение населения об опасности возникновения чрезвычайной ситуации и его эвакуацию в безопасные районы».

 


Фото: pixabay.com

От земляных плотин к гигантским защитным комплексам

Природные катастрофы, в том числе наводнения, постоянно случаются по всему миру. В некоторых местах это цикличные явления – например, паводки, которые происходят весной из-за быстрого таяния большого количества снега.

Первые методы защиты от наводнений были придуманы тысячелетия назад. Потопы нередко случались в Месопотамии и соседних территориях, поэтому корни современных способов борьбы со стихией тянутся оттуда. На месте современного Иордана примерно в 100 км к северо-востоку от Аммана расположена плотина Джава. Её считают одной из первых в истории – она датируется приблизительно 3000 годом до нашей эры.

Позднее схожие защитные конструкции в виде высоких, длинных и толстых стен, которые регулируют уровень воды, стали появляться и в других местах. Более сложные сооружения придумывали постепенно по мере развития технологий. Например, в Индии чуть больше двух тысяч лет назад неподалёку от города Дхолавира была создана система из полутора десятков резервуаров вместе с плотинами и каналами.

Древнеримские учёные смогли придумать особо прочный бетон. Его использовали как для строительства Колизея, Пантеона и других шедевров, так и для возведения очень крепких плотин. Рецепт материала был утрачен, поэтому к бетону инженеры вернулись ближе к XX веку, когда его начали использовать вместе с арматурными балками. До этого в основном применяли грунт и каменную кладку.

Существуют и альтернативные способы защиты от воды. Например, до нашей эры в Нидерландах, большая часть территории которой находится ниже уровня моря, создавали искусственные холмы. Уже позднее, в Средневековье, местные жители откачивали воду с помощью шлюзов и ветряных мельниц, чтобы осушать территорию. В Голландии и других странах также применяют водохранилища. В них накапливается вода, которую постепенно сбрасывают в реку или, как в последнее время, направляют для создания электроэнергии.

В настоящее время для борьбы со стихией используют гигантские и сложные системы, состоящие из множества элементов. Например, Петербург от постоянных наводнений спасает Комплекс защитных сооружений, длина которого превышает 25 км. Но даже современные технологии не всегда способны полностью противостоять природе. Поэтому жителям прибрежных районов с повышенным риском затопления необходимо быть готовыми к возможной эвакуации.


Фото: pixabay.com

Маршруты эвакуации в реальном времени

Чтобы минимизировать количество жертв при стихийных бедствиях, люди должны знать, как выбираться из находящейся в опасности территории. В этом поможет инновационная разработка сотрудников Томского государственного университета (ТГУ) и их коллег из Токийского столичного университета.

Они придумали компьютерную программу, которая показывает безопасные маршруты эвакуации. В создании системы участвовали доценты геолого-географического факультета ТГУ Вадим и Оксана Хромых. Их проект, реализованный в интересах администрации Томской области и служб экстренного реагирования, основан на методиках, которые создали сотрудники Токийского столичного университета Даичи Накаяма и Хироши Мацуяма.

Неспроста вопрос изучали учёные именно из Японии. Азиатское государство состоит из островов, поэтому постоянно сталкивается с наводнениями, цунами и другими стихийными бедствиями. Местные специалисты давно используют автоматическую систему оповещения для таких случаев, она действует в нескольких населённых пунктах. Но такой меры недостаточно для спасения людей, поэтому работы в этом направлении были продолжены.

Совместный проект российских и японских учёных позволяет видеть в имитационной модели в режиме реального времени процесс затопления населенного пункта. Благодаря новым методикам компьютер показывает, как ведёт себя природа и куда следует уходить населению. Система использует оперативную информацию, поступающую с гидропостов (мест с оборудованием, откуда наблюдают за водой). Также в программе есть подробные данные о количестве жителей населённого пункта. В базе отмечено, сколько людей проживают в каждом доме, в каких есть дети и люди с трудностями при передвижении.

На основе этих данных приложение строит карту, которая показывает все возможные варианты для эвакуации. На компьютере можно увидеть, какие участки суши оказались затоплены, где воды нет и как пройти в безопасное место.

Российские учёные создали рабочую систему для деревни Чёрная Речка в Томской области. Угроза затопления этого населенного пункта существует каждую весну, а в 2010 году она почти полностью оказалась под водой. Сотрудники Томского государственного университета внесли все данные о деревне, в которой проживают около 1,3 тыс. человек.

База стала частью региональной мониторинговой системы «Геопортал», созданной в ТГУ. Каждую весну доступ к ней получают сотрудники МЧС, но разработчики хотят разрешить пользоваться ей всем местным жителям, чтобы они могли следить за ситуацией и своевременно готовиться к эвакуации.

Благодаря проекту томских учёных десятки человек смогут сохранить свою жизнь во время стихийных бедствий. Это настоящее спасение для жителей прибрежных населённых пунктов, которые находятся в постоянной опасности.

 

Автор: Андрей Бритенков

По материалам: https://regnum.ru/news/innovatio/2745201.html

Далее

Тамбовские учёные научили роботов выявлять внутренние дефекты овощей и фруктов на этапе сортировки

Все
новости