PANDa, Noaq i Sadeem uratują miasta przed powodziami

Świat inwestuje w działania przeciwpowodziowe

Przekształcanie trzydziestu miast chińskich w „sponge cities”, zielone dachy w aglomeracjach na całym świecie, paneuropejska polityka odtwarzania bagien i mokradeł. Działania przeciwpowodziowe prowadzone są przez rządzących na całym świecie, świadomych nadciągających zmian klimatu. Bo global warming to przecież nie tylko wzrost globalnej temperatury i podnoszenie się poziomu oceanów, ale również wzrost częstotliwości gwałtownych zjawisk pogodowych, m.in. ulewnych deszczy. A z nimi związane konkretne straty finansowe, popatrzmy na przykład na prognozy Europejskiej Agencji Środowiska (EEA):

Pięciokrotny wzrost strat spowodowanych powodziami w roku 2050 (w porównaniu do roku 2014) i potencjalnie, przy utrzymaniu obecnej gospodarki opartej na węglu i ropie nawet siedemnastokrotny w roku 2080. Te nowe wyzwania, sprawiają, że dotychczasowe, „twarde” rozwiązania infrastrukturalne, takie jak tamy, wały czy rury kanalizacyjne w miastach przestają wystarczać. Wybetonowane, nieprzepuszczalne powierzchnie miast sprawiają, że woda burzowa przepływa przez nie szybko i chaotycznie; za każdym razem inaczej. Dlatego, aby móc przygotować ludzi do ewakuacji, powiadomić o konieczności zabezpieczenia majątku, potrzebne są wczesne systemy ostrzegania, oparte na dokładnych, najlepiej dostarczanych w czasie rzeczywistym danych hydrologicznych. I tu właśnie zaczyna się niezwykle istotna rola firm innowacyjnych, startupów.

Dane o powodziach docenione przez Bank Światowy

Zwycięzcą drugiej edycji Innovate4Climate, prowadzonej przez Bank Światowy, jest startup, którego pomysł na biznes to przełom w zbieraniu danych hydrologicznych.  Rozwiązanie to okazało się na tyle istotne, że zlokalizowany w Arabii Saudyjskiej Sadeem International pokonał ponad 400 startupów z całego świata. Jego konkursowym projektem jest system wczesnego ostrzegania przeciwpowodziowego dla miast, oparty na systemie bezprzewodowych sensorów rozmieszczonych w najbardziej zagrożonych zalaniem częściach miasta. Sensory te to nie tylko rzetelna, szczegółowa analiza zagrożenia, ale również tworzone w czasie rzeczywistym prognozy dalszego rozwoju sytuacji, automatycznie przekładane na mapy, a następnie przesyłane do służb komunalnych i ratowniczych. Taka informacja pozwala na szybkie przekierowanie sił pomocowych w aktualnie najbardziej zagrożone części miasta. Na przykład testy przeprowadzone w 2019 roku podczas powodzi w Arabii Saudyjskiej pokazały, że system stworzony przez Sadeem potrafi wskazać z niezwykłą dokładnością, które fragmenty sieci wodno-kanalizacyjnej przepełnią się w następnej kolejności (tworzenie map rozchodzenia się wody w real-time, identyfikacja zatorów). To pozwoliło na przerzucenie służb w najbardziej zagrożone części miasta i znaczące ograniczenie strat. Dla dalszego rozwoju swojego rozwiązania startup Sadeem pozyskał 2,6 miliona dolarów na rozwój od Uniwersytety Nauki i Techniki Króla Abdullaha oraz jednego z największych koncernów paliwowych na świecie, Saudi Aramco.

Alert przeciwpowodziowy dla Afryki

Modelowanie opadów, system bezprzewodowych sensorów – to rozwiązania dokładne i przydatne, ale niestety wciąż zbyt kosztowne, aby mogło wykorzystać je więcej, niż garstka wysokorozwiniętych krajów. Stąd inicjatywa Banku Światowego wspierająca projekt wczesnego ostrzegania przeciwpowodziowego do szerokiego zastosowania w państwach afrykańskich. Realizowany w Kamerunie pomysł francuskich naukowców z National Research Institute for Development opiera się na wykorzystaniu prostego zjawiska – wyraźnego osłabienia sygnału sieci komórkowej w trakcie silnych opadów. Informacje zbierane są i przesyłane co piętnaście minut. Następnie przy pomocy darmowego oprogramowania typu open source informacje o sygnale przekształcane są na informację o intensywności opadów oraz wizualizację map, nałożonych na mapy zagrożeń powodziowych. Ten niedoskonały, ale jednak pomocny i tani sposób, to szansa na ratowanie ludzi w krajach, których nie stać na prowadzenie stałych obserwacji meterologicznych.

PANDa ochroni polskie miasta

Z kolei w Polsce w 2015 roku, polski startup RetencjaPL wraz z państwowym IMGW rozpoczął prace nad pierwszym tak szczegółowym systemem monitorowania opadów, PANDa (Polski Atlas Natężeń Deszczów). Projekt otrzymał dofinansowanie unijne w ramach PO Inteligentny Rozwój 2014-2020, w Poddziałaniu 1.1.1 „Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa” na kwotę ponad 3 milionów złotych.  Obecnie aplikacja ta analizuje wielkość opadów w 930 miastach naszego kraju, pozwalając na opracowanie lepiej dopasowanych, zróżnicowanych lokalnie działań w ramach strategii antypowodziowych. Trzonem projektu jest sto deszczomierzy rozmieszczonych na terenie całego kraju. Startup obok PANDa opracował również aplikacje do projektowania systemów wodno-kanalizacyjnych (Waterforlder), GisHub (zarządzanie siecią dla miast: zdalna inwentaryzacja, automatyczne raporty) oraz RainBrain (ocena zapotrzebowania na rozwój sieci w oparciu o bazę PANDa).

Dlaczego szczegółowe i bieżące dane dotyczące wielkości opadów są tak ważne? Dlaczego projekty analityczne takie jak PANDa mogą zdziałać dla zabezpieczenia przeciwpowodziowego więcej niż budowa kolejnych zbiorników retencyjnych? Na łamach infowire.pl tłumaczy Andrzej Osiński z RETENCJAPL: Z naszych obserwacji wynika, że w Polsce w wielu przypadkach nadal projektuje się systemy kanalizacyjne, bazując na przestarzałych metodach określenia natężeń deszczów (…) Do tych zdezaktualizowanych metod natężeń deszczu można zaliczyć bardzo popularny model Błaszczyka, który wykorzystuje się m.in. do wymiarowania kanalizacji i projektowania objętości zbiorników retencyjnych, zabezpieczających przed podtopieniami i powodziami. Niestety stosując wzór Błaszczyka, godzimy się na istotne ryzyko, bowiem widoczne zmiany klimatu i charakter opadów nie są w nim zaktualizowane. Dodajmy tylko, że wzór ten liczy sobie ponad sto lat i opiera się na pomiarach wykonywanych dla … jednej deszczownicy.

Odwrócone domino

Wszystkie przedstawione wyżej rozwiązania dotyczyły etapu przygotowań na nadejście wody. A co gdy już dotrze? Warte uwagi jest rozwiązanie szwedzkiego startupu Noaq. To przenośne, lekkie (jeden moduł to jedynie 3,5 kg), ale zaskakująco wytrzymałe zapory. Ich dodatkowym atutem jest łatwość przenoszenia i rozkładania – w formie „odwróconego domina”. Koszt jednego modułu to 300 dolarów. Pomysł został opracowany w 2017 roku, przy współpracy ze szwedzkimi służbami ratowniczymi. Obecnie używany jest już w wielu krajach.