En arsenal av ny teknik testas för att bekämpa översvämningar i år när floder översvämmer städer och gårdsfält över centrala USA. Droner, superdatorer och ekolod som skannar djupt under vatten hjälper till att upprätthålla översvämningskontrollprojekt och förutsäger precis var floder kommer att ropa ut ur sina banker.
Tillsammans lägger dessa verktyg detaljerad information att användas i realtid, vilket gör det möjligt för akutchefer och människor i riskzonen att fatta beslut som kan rädda liv och egendom, säger Kristie Franz, docent i geologisk och atmosfärsvetenskap vid Iowa State University.
Kostnaden för denna teknik faller ner även när katastrofåterhämtning blir dyrare, så “allt vi kan göra för att minska kostnaderna för dessa översvämningar och naturliga faror är värt det”, sa hon. “Naturligtvis är livsförlust, som du inte kan lägga på ett dollarbelopp, verkligen värt det också.”
Amerikanska forskare sa i sina vårväderutsikter att 13 miljoner människor riskerar stora översvämningar, med mer än 200 flodmätare denna vecka som visar en viss nivå av översvämningar i Mississippi-flodbassängen, som dränerar den stora mitten av USA. Stora översvämningar fortsätter på platser från Red River i North Dakota till nära mynningen av Mississippi i Louisiana, visar en karta från National Weather Service.
“Det finns över 200 miljoner människor som är utsatta för någon förhöjd hotrisk”, säger Ed Clark, chef för National Water Center i Tuscaloosa, Alabama, ett översvämningscentrum.
Mycket av tekniken, som National Water Model, fanns inte förrän nyligen. Drivs av superdatorer i Virginia och Florida, kom den online för ungefär tre år sedan och utvidgade flödesdata 700 gånger och samlade data från 5 miljoner flodmiljoner (8 miljoner kilometer) av floder och strömmar rikstäckande, inklusive många mindre i avlägsna områden.
“Våra modeller simulerar exakt vad som händer när regnet faller på jorden och om det rinner av eller infiltrerar,” sa Clark. “Och så är de nuvarande förhållandena, oavsett om det är snöpaket eller markfuktighet i snöpaketet, ja det är något vi kan mäta och övervaka och veta.”
Akutchefer och dammsäkerhetsansvariga kan se simuleringar av konsekvenserna av översvämningsvatten som tvättar en sjö eller kraschar genom en damm med hjälp av teknik som utvecklats vid University of Mississippi – ett webbaserat system som kallas DSS-WISE. Programvaran gick online 2017 och gav snabbt simuleringar som informerade om svaret på kraftiga regn som skadade spillvatten vid landets högsta damm i norra Kalifornien. Programmet hjälpte också till att förutse översvämningarna efter orkanen Harvey i Texas och Louisiana det året.
Ingenjörer som övervakar däck längs Mississippi River har samlat in och kontrollerat data med hjälp av ett geografiskt informationssystem som produceras av Esri, säger Nick Bidlack, chef för säkerhetsprogram för Memphis-distriktet i US Army Corps of Engineers. Företaget producerar kartverktyg som en interaktiv webbplats som visar landets största floder och deras genomsnittliga månatliga flöde.
På Mississippi-floden använder översvämningsinspektörer smartphones eller surfplattor i fältet för att mata in data i kartdrivna former för vattennivåer och platserna för obrukbara översvämningsgrindar, seepages, sandkolor eller glidbanor, som är sprickor eller diken i sluttningarna av en lergård. Bilder, videor och annan information skickas till ett akutcentral i realtid, så att Corps-tjänstemän kan visualisera eventuella problem och deras exakta plats och direkt informera svaret, säger Bidlack.
“Om människor i fältet oroar sig för något, kan de meddela oss att gå ut och titta på det,” sade Bidlack. “Det finns en bild kopplad till den, en beskrivning av den, och den hjälper oss att ta hand om den.”
Corps-ingenjörer flyger alltmer drönare för att få sin egen flygfotografering och video av översvämmade områden som de annars inte kan komma till på grund av högt vatten eller grov terräng, säger Edward Dean, en Corps-ingenjör.
“Vi kan nå områden som inte kan nås”, säger Dean.
Kåren använder nu också högupplöst ekolod i sin dagliga verksamhet för att kartlägga flodbädden och fastställa var underhållsarbeten måste göras, säger Corpsingenjör Andy Simmerman. Memphis-distriktet använder en 26-fots undersökningsbåt som heter Tiger Shark, med ett ekolodshuvud som ser ut som en gammaldags dammsugare och samlar miljontals poäng per kvadrattum data, sa Simmerman.
Tekniken har hjälpt dem att hitta bilar och lastbilar som har dumpats i floden, tillsammans med svaga fläckar i sjöarna.
“Dessa områden är 20 till 80 fot under vattnet, vi skulle aldrig få se dem utan ekolod”, sa Simmerman. “Vattnet blir aldrig tillräckligt lågt för att vi ska se många av dessa fel.”
Under den senaste översvämningen nära Kairo, Illinois, skickade en kulvert som borde ha stängts med vatten till en torrsida. Ekolodet pekade ingenjörer på den exakta platsen för en stock som satt fast 20 meter djupt i grumligt vatten och höll kulvertet öppet. Plastmantel och sandsäckar togs in för att stoppa flödet och rädda marken nedan.
“Ekolodet gjorde definitivt en skillnad”, sa Simmerman. “En stor framgång.”
Läs också: Indiska flygvapnet för att förvärva 15 HAROP Killer Drones som kan förstöra högvärdiga fiendens militära mål: Rapportera
