Jak skutecznie zarządzać wodą opadową?

6 godzin temu

W obliczu coraz częstszych i gwałtowniejszych zjawisk pogodowych, miasta i gminy w całej Europie – w tym w Polsce – muszą wdrażać skuteczne strategie zarządzania wodami opadowymi. Nie jest to możliwe bez technologicznych rozwiązań wspierających monitoring hydrologiczno-meteorologiczny.

Intensywne, lokalne opady deszczu stają się coraz trudniejsze do przewidzenia. Modele meteorologiczne, choć stale udoskonalane, często nie są wystarczająco dokładne, by wykrywać lokalne zdarzenia konwekcyjne. Tradycyjne sieci pomiarowe funkcjonujące w wielu regionach wciąż, cechuje zbyt niska gęstość, co znacząco ogranicza ich skuteczność w kontekście szybkiej reakcji na zjawiska ekstremalne.

Kluczowym wyzwaniem staje się uzyskanie wiarygodnych i lokalnych danych w czasie rzeczywistym. Te informacje pozwolą podjąć odpowiednie działania, które przełożą się na skuteczniejsze zarządzanie sytuacją kryzysową i ograniczenie strat.

NOWOCZESNY SYSTEM MONITORINGU HYDROLOGICZNEGO

OTT Hydromet prezentuje kompleksowe podejście do budowy inteligentnych systemów hydrologicznych. Systemy te składają się z sieci stacji pomiarowych wyposażonych w szereg czujników (pomiar poziomu wody, opadów, wilgotności gleby), oraz kamer do nadzorowania miejsc pomiaru.

Sieć zbudowana z różnych urządzeń daje kompleksowe i rzeczywiste rozeznanie w sytuacji. Gromadzone dane trafiają do oprogramowania, gdzie mogą być analizowane, wizualizowane i integrowane z modelami predykcyjnymi, dzięki czemu użytkownicy zyskują profesjonalne narzędzie do zarzadzania wodami opadowymi oraz do podejmowania mądrych decyzji.

System, który kompleksowo zabezpiecza dany obszar (np. miasto) składa się z kilku komponentów:

Radarowe czujniki poziomu wody – montowane np. pod mostami, niewrażliwe na uszkodzenia mechaniczne i wysoką wilgotność, oferują precyzyjny pomiar poziomu wody.
Deszczomierze wagowe – oferują najwyższą dokładność pomiarów i niskie koszty eksploatacji.
Deszczomierze radarowe – czujniki uzupełniające, rozmieszczone na większym obszarze umożliwiające uzyskać więcej informacji poglądowych o aktualnej sytuacji meteorologicznej.
Czujniki wilgotności gleby – dostarczają danych o zdolności infiltracyjnej podłoża, kluczowej przy modelowaniu spływu powierzchniowego.
Kamery – umożliwiają zdalną inspekcję infrastruktury, co pozwala ograniczyć liczbę interwencji terenowych.

MODULARNOŚĆ I ELASTYCZNOŚĆ

W zależności od potrzeb, system może być rozbudowywany – od pojedynczych stacji do rozbudowanej, gęstej sieci obejmującej całe miasto lub gminę. Na przykład w Luksemburgu, gmina licząca mniej niż 10 tys. mieszkańców wdrożyła system oparty na kilkunastu stacjach pomiarowych w różnej konfiguracji, które w zależności od lokalizacji i funkcji jakie mają pełnić wyposażone są w deszczomierze, radarowe czujniki poziomu wody, sondy hydrostatyczne, czujniki wilgotności gleby oraz kamery. Dane zbierane w czasie rzeczywistym mogą być przesyłane bezpośrednio do Użytkownika lub do jednej z oferowanych przez nas platform RainBrain lub HydroMet Cloud w celu ich analizy.

PROGNOZOWANIE PRZYSZŁOŚCI – AI W SŁUŻBIE OCHRONY PRZECIWPOWODZIOWEJ

Jednym z najbardziej innowacyjnych elementów są systemy predykcyjne oparte na sztucznej inteligencji. Przykładem może być niemieckie miasto Goslar, które po tragicznych powodziach zdecydowało się wdrożyć hybrydowy system AI, wykorzystujący algorytmy LSTM (Long Short-Term Memory).

Jak działa AI w tym kontekście?

Analizuje dane pomiarowe w czasie rzeczywistym (poziom wody, opady, wilgotność gleby, przepływ).
Przetwarza dane historyczne w celu identyfikacji wzorców zachowań hydrologicznych.
Generuje prognozy krótkoterminowe (2–4 godziny do przodu) z wysoką dokładnością, choćby w przypadku ekstremalnych zjawisk.

System uczy się na bieżąco, co oznacza, iż jego dokładność rośnie z każdym kolejnym miesiącem użytkowania. Dla służb miejskich to potężne narzędzie – nie tylko ostrzega, ale umożliwia skuteczne działanie zanim dojdzie do kryzysu.

JAK WIELE STACJI POTRZEBA?

Często pojawiające się pytanie ze strony użytkowników i projektantów dotyczy liczby stacji pomiarowych niezbędnych do skutecznego monitorowania sytuacji hydrologicznej. Ogólna zasada brzmi: im więcej, tym lepiej – zwłaszcza na obszarach o zróżnicowanej rzeźbie terenu, gdzie warunki mogą się diametralnie różnić choćby na niewielkich odległościach. Zgodnie z zaleceniami literatury fachowej, optymalna gęstość sieci to jedna stacja na każde 3–5 km². Dla porównania – krajowa sieć pomiarowa IMGW oferuje średnio jedną stację na 300 km², co nie pozwala na skuteczne zarządzanie zagrożeniami o charakterze lokalnym.

KORZYŚCI Z WDROŻENIA NOWOCZESNEGO SYSTEMU MONITOROWANIA

Skrócenie czasu reakcji i możliwość ostrzegania – reagowanie z wyprzedzeniem.
Ograniczenie strat majątkowych i środowiskowych – dzięki wczesnej interwencji.
Optymalizacja zasobów ludzkich – zdalna inspekcja, automatyczne alarmy.
Wsparcie w podejmowaniu decyzji strategicznych – integracja danych z systemami planistycznymi i miejskimi.
Edukacja i świadomość mieszkańców – dzięki wizualizacji danych np. na miejskich dashboardach.

PODSUMOWANIE

To czego potrzebują miasta w dobie nadchodzących zmian klimatycznych to proaktywna postawa. Miasta nie mogą już dłużej polegać wyłącznie na zewnętrznych prognozach. Konieczne jest budowanie lokalnych systemów wczesnego ostrzegania, opartych na lokalnych sieciach pomiarowych, zintegrowanych z systemami analizy danych i sztuczną inteligencją.

Dzięki nowoczesnym narzędziom, choćby małe gminy mogą dziś wdrażać systemy, które jeszcze dekadę temu były dostępne wyłącznie dla dużych metropolii. To nie tylko inwestycja w bezpieczeństwo – to inwestycja w przyszłość.