Сегодня и по мере того, как уровень моря будет продолжать подниматься в будущем, экстремальные приливы вызывают наводнения в Гонолулу, главном городском центре Гавайев, не только из-за воды, омывающей береговую линию, но и из-за затопления грунтовыми водами, поскольку уровень грунтовых вод выталкивается на поверхность, а обратный поток проходит через муниципальную дренажную систему. В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, исследователи из Гавайского университета в Школе наук и технологий об океане и Земле в Меноа обнаружили, что в следующие несколько десятилетий повышение уровня моря, вероятно, приведет к тому, что большой и растущий процент площади суши быть затронуты одновременно тремя механизмами наводнения.
Кроме того, они обнаружили, что затопление подземными водами представляет собой наиболее обширный источник наводнения, в то время как непосредственное затопление морской среды представляет собой наименее обширный источник - всего три процента от прогнозируемого наводнения.
«Это важно, потому что многие люди думают, что повышение уровня моря можно смягчить с помощью морских дамб», - сказала Шелли Хейбл, ведущий автор исследования, прибрежный геолог и агент по распространению знаний в рамках программы колледжа морских грантов Гавайского университета. и UH Coastal Geology Group. «Но дамба не остановит затопление грунтовыми водами. Наши результаты подчеркивают необходимость пересмотреть наши представления о наводнениях, сопровождающих повышение уровня моря. Мы хотим быть уверены, что реализуем стратегии управления наводнениями, которые будут эффективными для смягчения последствий наводнений».
Это требует тщательной оценки всех типов затопления.
Выявление уязвимых мест, инфраструктуры
Habel и соавторы разработали метод, который идентифицировал различные типы наводнений и их масштабы. Карты наводнений были созданы путем моделирования мест и глубин наводнений, созданных каждым из трех механизмов, и путем наложения моделирования для определения областей, уязвимых для комбинированных наводнений в ближайшие десятилетия.
Коллеги из UH Sea Level Center затем разработали статистическую модель, которая учитывает прогнозируемые приливы и прогнозируемые величины местного повышения уровня моря, чтобы установить частоту, с которой наводнения могут происходить в заданных местах.
С помощью этих симуляций наводнения исследовательская группа оценила критически важную инфраструктуру, которая может выйти из строя и вызвать прямое воздействие, такую как опасные или непроходимые дороги, ливневые стоки, которые могут выйти из строя или стать путями для дополнительного наводнения, и не- действующие или затопленные выгребные ямы.
Удары были широко распространены среди сильно уплотненного главного городского центра Гонолулу.
Планирование будущего
«Поскольку каждый тип затопления проникает через уникальные пути, для управления ими потребуются уникальные инженерные стратегии», - сказал Хейбл.«Разработка стратегий управления наводнениями, необходимых для смягчения этих последствий, требует рассмотрения каждого механизма на конкретном участке, чтобы избежать неэффективности».
В сотрудничестве с Советом по водоснабжению Гонолулу, Гавайским университетом, Hawai'i Sea Grant и другими заинтересованными сторонами авторы планируют разработать сеть мониторинга прибрежных подземных вод в режиме реального времени. Данные, собранные через сеть мониторинга, помогут улучшить возможности моделирования, такие как способность учитывать последствия экстремальных осадков. Сеть также будет предоставлять информацию для разработки краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных стратегий управления наводнениями.