การประยุกต์ใช้ระบบตรวจสอบแบบบูรณาการของอินเดียสำหรับการเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลัน – กรณีศึกษาของรัฐหิมาจัลประเทศ

เชิงนามธรรม

อินเดียเป็นประเทศที่ได้รับผลกระทบจากน้ำท่วมฉับพลันบ่อยครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคหิมาลัยทางตอนเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือ วิธีการจัดการภัยพิบัติแบบดั้งเดิม ซึ่งมักมุ่งเน้นไปที่การตอบสนองหลังภัยพิบัติ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียชีวิตและความเสียหายทางเศรษฐกิจจำนวนมาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา รัฐบาลอินเดียได้ส่งเสริมการนำโซลูชันเทคโนโลยีขั้นสูงมาใช้อย่างแข็งขันเพื่อเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลันล่วงหน้า กรณีศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่รัฐหิมาจัลประเทศที่ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง โดยให้รายละเอียดเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ ประสิทธิภาพ และความท้าทายของระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลันแบบบูรณาการ (FFWS) ซึ่งประกอบด้วยมาตรวัดการไหลของเรดาร์ มาตรวัดปริมาณน้ำฝนอัตโนมัติ และเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่

1. ความเป็นมาและความต้องการของโครงการ

ภูมิประเทศของรัฐหิมาจัลประเทศมีลักษณะเด่นคือภูเขาสูงชันและหุบเขาลึก มีแม่น้ำหลายสายไหลผ่านอย่างหนาแน่น ในช่วงฤดูมรสุม (มิถุนายน-กันยายน) มักเกิดฝนตกหนักระยะสั้นที่เกิดจากมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ ส่งผลให้เกิดน้ำท่วมฉับพลันและดินถล่มอย่างรุนแรง ภัยพิบัติเกดาร์นาถในรัฐอุตตราขัณฑ์ในปี พ.ศ. 2556 ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนไปหลายพันคน ถือเป็นสัญญาณเตือนที่สำคัญยิ่ง เครือข่ายมาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบเดิมมีการใช้งานอย่างจำกัดและการส่งข้อมูลมีความล่าช้า ทำให้ไม่สามารถติดตามและเตือนภัยฝนตกหนักฉับพลันในพื้นที่ได้อย่างรวดเร็ว

ความต้องการหลัก:

1. การตรวจสอบแบบเรียลไทม์: รวบรวมข้อมูลรายละเอียดปริมาณน้ำฝนและระดับน้ำในแม่น้ำในพื้นที่ลุ่มน้ำห่างไกลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
2. การคาดการณ์ที่แม่นยำ: สร้างแบบจำลองปริมาณน้ำฝน-น้ำไหลบ่าที่เชื่อถือได้เพื่อคาดการณ์เวลามาถึงและขนาดของระดับน้ำท่วมสูงสุด
3. การประเมินความเสี่ยงภัยทางธรณีวิทยา: ประเมินความเสี่ยงจากความไม่เสถียรของความลาดชันและดินถล่มที่เกิดจากฝนตกหนัก
4. การเตือนภัยอย่างรวดเร็ว: ส่งมอบข้อมูลการเตือนภัยไปยังหน่วยงานท้องถิ่นและชุมชนอย่างราบรื่น เพื่อซื้อเวลาอันมีค่าสำหรับการอพยพ

2. ส่วนประกอบของระบบและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี

เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ รัฐหิมาจัลประเทศได้ร่วมมือกับคณะกรรมาธิการน้ำกลาง (CWC) และกรมอุตุนิยมวิทยาอินเดีย (IMD) เพื่อนำ FFWS ขั้นสูงไปใช้งานในพื้นที่ลุ่มน้ำที่มีความเสี่ยงสูง (เช่น ลุ่มน้ำ Sutlej และ Beas)

1. เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนอัตโนมัติ (ARGs)

• หน้าที่: ในฐานะหน่วยตรวจวัดระดับแนวหน้าและพื้นฐานที่สุด ARG มีหน้าที่รวบรวมข้อมูลที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ความเข้มข้นของฝนและปริมาณน้ำฝนสะสม ซึ่งเป็นปัจจัยขับเคลื่อนโดยตรงเบื้องหลังการเกิดน้ำท่วมฉับพลัน
• คุณสมบัติทางเทคนิค: ใช้กลไกถังเอียง เพื่อสร้างสัญญาณสำหรับปริมาณน้ำฝนทุกๆ 0.5 มม. หรือ 1 มม. โดยส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ไปยังศูนย์ควบคุมผ่านระบบ GSM/GPRS หรือการสื่อสารผ่านดาวเทียม เครื่องวัดนี้ถูกติดตั้งอย่างมีกลยุทธ์ในพื้นที่ลุ่มน้ำตอนบน ตอนกลาง และตอนล่าง เพื่อสร้างเครือข่ายเฝ้าระวังที่หนาแน่น ซึ่งสามารถบันทึกความแปรปรวนเชิงพื้นที่ของปริมาณน้ำฝนได้
• บทบาท: ให้ข้อมูลอินพุตสำหรับการคำนวณแบบจำลอง เมื่อ ARG บันทึกความเข้มของฝนเกินเกณฑ์ที่ตั้งไว้ (เช่น 20 มม. ต่อชั่วโมง) ระบบจะส่งการแจ้งเตือนเริ่มต้นโดยอัตโนมัติ

2. เครื่องวัดระดับ/อัตราการไหลแบบเรดาร์แบบไม่สัมผัส (เซ็นเซอร์ระดับน้ำแบบเรดาร์)

• ฟังก์ชัน: ติดตั้งบนสะพานหรือโครงสร้างริมฝั่งแม่น้ำ เครื่องวัดนี้จะวัดระยะห่างจากผิวน้ำถึงผิวน้ำโดยไม่ต้องสัมผัส คำนวณระดับน้ำแบบเรียลไทม์ แจ้งเตือนทันทีเมื่อระดับน้ำสูงเกินระดับอันตราย
• คุณสมบัติทางเทคนิค:
  • ข้อดี: ต่างจากเซ็นเซอร์แบบสัมผัสแบบดั้งเดิม เซ็นเซอร์เรดาร์ไม่ได้รับผลกระทบจากตะกอนและเศษซากที่พัดพามาตามน้ำท่วม จึงต้องการการบำรุงรักษาน้อยที่สุดและมีความน่าเชื่อถือสูง
  • การประยุกต์ใช้ข้อมูล: ข้อมูลระดับน้ำแบบเรียลไทม์ รวมกับข้อมูลปริมาณน้ำฝนต้นน้ำ ถูกนำมาใช้เพื่อปรับเทียบและตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองทางอุทกวิทยา การวิเคราะห์อัตราการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำ ช่วยให้ระบบสามารถคาดการณ์จุดสูงสุดของน้ำท่วมและเวลาสิ้นสุดของพื้นที่ท้ายน้ำได้แม่นยำยิ่งขึ้น
• บทบาท: นำเสนอหลักฐานที่ชัดเจนว่ากำลังเกิดน้ำท่วม ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการยืนยันการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนและกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองฉุกเฉิน

3. เซ็นเซอร์การเคลื่อนที่/รอยแตก (เครื่องวัดรอยแตกและอินคลิโนมิเตอร์)

• หน้าที่: ตรวจสอบความลาดชันที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดดินถล่มหรือการไหลของเศษวัสดุ เพื่อหาการเคลื่อนตัวและการเสียรูป ติดตั้งบนพื้นที่ที่ทราบแล้วว่ามีดินถล่มหรือเนินที่มีความเสี่ยงสูง
• คุณสมบัติทางเทคนิค: เซ็นเซอร์เหล่านี้วัดการขยายตัวของรอยแตกบนพื้นผิว (crack meters) หรือการเคลื่อนตัวของดินใต้ผิวดิน (inclinometers) เมื่ออัตราการเคลื่อนตัวเกินเกณฑ์ที่ปลอดภัย แสดงว่าเสถียรภาพของความลาดชันลดลงอย่างรวดเร็ว และมีโอกาสสูงที่จะเกิดดินถล่มครั้งใหญ่ภายใต้ปริมาณน้ำฝนที่ตกต่อเนื่อง
• บทบาท: ประเมินความเสี่ยงภัยทางธรณีวิทยาอย่างอิสระ แม้ว่าปริมาณน้ำฝนจะไม่ถึงระดับเตือนภัยน้ำท่วม เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่ที่สั่งการจะแจ้งเตือนการเคลื่อนตัวของดินถล่ม/เศษซากในพื้นที่เฉพาะ ซึ่งถือเป็นส่วนเสริมที่สำคัญยิ่งต่อการเตือนภัยน้ำท่วมเพียงอย่างเดียว

การรวมระบบและเวิร์กโฟลว์:
ข้อมูลจาก ARG เซ็นเซอร์เรดาร์ และเซ็นเซอร์การเคลื่อนที่ จะมาบรรจบกันที่แพลตฟอร์มเตือนภัยส่วนกลาง แบบจำลองอันตรายทางอุทกวิทยาและธรณีวิทยาในตัวจะวิเคราะห์แบบบูรณาการ:

1. ข้อมูลปริมาณน้ำฝนจะถูกป้อนเข้าสู่แบบจำลองเพื่อคาดการณ์ปริมาณน้ำไหลบ่าและระดับน้ำที่อาจเกิดขึ้น
2. ข้อมูลระดับน้ำเรดาร์แบบเรียลไทม์จะถูกเปรียบเทียบกับคำทำนายเพื่อแก้ไขและปรับปรุงความแม่นยำของแบบจำลองอย่างต่อเนื่อง
3. ข้อมูลการเคลื่อนย้ายทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้แบบคู่ขนานสำหรับการตัดสินใจ
   เมื่อการรวมข้อมูลใดๆ เกินเกณฑ์หลายระดับที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (คำแนะนำ การเฝ้าระวัง คำเตือน) ระบบจะกระจายการแจ้งเตือนไปยังเจ้าหน้าที่ในพื้นที่ ทีมตอบสนองเหตุฉุกเฉิน และผู้นำชุมชนโดยอัตโนมัติผ่าน SMS แอปบนมือถือ และไซเรน

3. ผลลัพธ์และผลกระทบ

• เพิ่มระยะเวลาเตรียมการ: ระบบได้เพิ่มระยะเวลาเตรียมการเตือนวิกฤตจากเกือบศูนย์เป็น 1-3 ชั่วโมง ทำให้การอพยพหมู่บ้านที่มีความเสี่ยงสูงเป็นไปได้
• ลดการสูญเสียชีวิต: ในช่วงที่เกิดฝนตกหนักหลายครั้งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา รัฐหิมาจัลประเทศได้ดำเนินการอพยพฉุกเฉินหลายครั้ง ซึ่งช่วยป้องกันการสูญเสียชีวิตจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยกตัวอย่างเช่น ในช่วงมรสุมปี 2565 เขตมันดีได้อพยพประชาชนกว่า 2,000 คนตามคำเตือน และไม่มีผู้เสียชีวิตจากน้ำท่วมฉับพลันที่เกิดขึ้นตามมา
• การตัดสินใจโดยขับเคลื่อนด้วยข้อมูล: เปลี่ยนแนวคิดจากการพึ่งพาการตัดสินจากประสบการณ์ไปสู่การจัดการภัยพิบัติที่เป็นวิทยาศาสตร์และเป็นกลาง
• การรับรู้ของสาธารณชนที่เพิ่มขึ้น: การมีอยู่ของระบบและการแจ้งเตือนที่ประสบความสำเร็จทำให้การรับรู้ของชุมชนและความเชื่อมั่นในข้อมูลการเตือนภัยล่วงหน้าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

4. ความท้าทายและทิศทางในอนาคต

• การบำรุงรักษาและต้นทุน: เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลมีความต่อเนื่องและแม่นยำ ซึ่งถือเป็นความท้าทายต่อศักยภาพทางการเงินและเทคนิคในท้องถิ่น
• การสื่อสาร “ไมล์สุดท้าย”: การทำให้แน่ใจว่าข้อความเตือนเข้าถึงทุกคนในหมู่บ้านห่างไกลทุกแห่ง โดยเฉพาะผู้สูงอายุและเด็ก จำเป็นต้องมีการปรับปรุงเพิ่มเติม (เช่น การใช้วิทยุ ระฆังชุมชน หรือฆ้องเป็นตัวสำรอง)
• การเพิ่มประสิทธิภาพของแบบจำลอง: ภูมิศาสตร์ที่ซับซ้อนของอินเดียจำเป็นต้องมีการรวบรวมข้อมูลอย่างต่อเนื่องเพื่อระบุตำแหน่งและเพิ่มประสิทธิภาพของแบบจำลองการทำนายเพื่อความแม่นยำที่ดีขึ้น
• พลังงานและการเชื่อมต่อ: แหล่งจ่ายไฟฟ้าที่เสถียรและการครอบคลุมเครือข่ายโทรศัพท์มือถือในพื้นที่ห่างไกลยังคงเป็นปัญหา สถานีบางแห่งใช้พลังงานแสงอาทิตย์และการสื่อสารผ่านดาวเทียม ซึ่งมีราคาแพงกว่า

ทิศทางในอนาคต: อินเดียมีแผนที่จะบูรณาการเทคโนโลยีเพิ่มเติม เช่น เรดาร์ตรวจอากาศเพื่อการพยากรณ์ปริมาณน้ำฝนที่แม่นยำยิ่งขึ้น การใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่องจักรเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลในประวัติสำหรับอัลกอริทึมการเตือนที่เหมาะสมที่สุด และขยายการครอบคลุมของระบบไปยังรัฐที่เสี่ยงต่อน้ำท่วมฉับพลันอื่นๆ ต่อไป

บทสรุป

ระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลันในรัฐหิมาจัลประเทศ ประเทศอินเดีย ถือเป็นต้นแบบสำหรับประเทศกำลังพัฒนาที่ใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ในการรับมือกับภัยพิบัติทางธรรมชาติ ด้วยการผสานรวมมาตรวัดปริมาณน้ำฝนอัตโนมัติ เครื่องวัดอัตราการไหลของเรดาร์ และเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่ ระบบนี้จึงสร้างเครือข่ายการตรวจสอบแบบหลายชั้นตั้งแต่ “ท้องฟ้าสู่พื้นดิน” ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์จากการตอบสนองแบบพาสซีฟไปสู่การเตือนภัยแบบแอคทีฟสำหรับน้ำท่วมฉับพลันและอันตรายรอง แม้จะมีความท้าทาย แต่คุณค่าที่พิสูจน์แล้วของระบบนี้ในการปกป้องชีวิตและทรัพย์สิน ถือเป็นแบบจำลองที่ประสบความสำเร็จและสามารถนำไปปรับใช้ได้จริงในภูมิภาคที่คล้ายคลึงกันทั่วโลก

ชุดเซิร์ฟเวอร์และโมดูลซอฟต์แวร์ไร้สายครบชุด รองรับ RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

สำหรับข้อมูลเซ็นเซอร์เพิ่มเติม

กรุณาติดต่อ บริษัท ฮอนเดะ เทคโนโลยี จำกัด

Email: info@hondetech.com

เว็บไซต์บริษัท :www.hondetechco.com

โทร: +86-15210548582