Краткая методика картографирования рисков цунами и прибрежных наводнений и перечень факторов для планирования территории.
Методика (шаги)
1. Сбор и подготовка данных
- Цифровая модель рельефа побережья и прибрежного шельфа (LiDAR / топо‑ и батиметрия) с вертикальной точностью лучше $\pm 0.5\mathrm{м}$ и разрешением порядка $\sim 1\mathrm{м}$.
- Исторические события (цунами, штормы, наводнения), сейсмические и геологические данные, данные о береговой инфраструктуре, населении и землепользовании.
2. Оценка источников и вероятностей (PTHA)
- Провести вероятностный анализ цунами и штормовых надувов с набором сценариев (например, возвратные периоды $T=100,500,1000$ лет).
3. Гидродинамическое моделирование
- Модели распространения и приноса волны/цунами (COMCOT, Tsunami‑HySEA, NEOWAVE и т.д.) для цунами; ADCIRC/SWAN/HEC‑RAS для штормовых надувов и речных наводнений.
- Выходы: карта затопления, максимальная глубина $d(x,y)$, скорость потока $v(x,y)$, время прибытия $t_{\text{arrival}}(x,y)$ и продолжительность.
4. Характеристики опасности
- Построить слои: экстент затопления, максимальная глубина, скорость, импульс (например, $v^{2}d$ как индикатор разрушительного потенциала), время эвакуации.
5. Экспозиция и уязвимость
- Наложить слои населения, зданий, критической инфраструктуры, объектов экономической деятельности.
- Применить уязвимые кривые/функции повреждаемости для типов зданий и инфраструктуры.
6. Расчёт риска
- Базовая формула: $\mathrm{Risk}=\mathrm{Hazard}\times \mathrm{Exposure}\times \mathrm{Vulnerability}$.
- Оценка ожидаемых потерь, например ожидаемый годовой ущерб: $\mathrm{EAL}={\int }_0^{\infty }P(H>h)L(h)dh$, где $P(H>h)$ — вероятность превышения уровня опасности $h$, $L(h)$ — убыток при уровне $h$.
7. Карты и продукты для планирования
- Карты максимального затопления, глубины и скорости; карты риска по категориям (жизни, инфраструктура, экономический ущерб); карты времени эвакуации и пропускной способности маршрутов.
- Карты зон регулирования землепользования: запрещённые/ограниченные/рекомендуемые зоны.
8. Мероприятия минтигации и адаптации
- Предложения по природным (восстановление мангров, рифов) и инженерным (съёмные барьеры, повышения фундамента, укрепления) мерам; планы эвакуации и размещения критических объектов вне зон высокого риска.
9. Внедрение, локальное участие и обучение
- Интеграция с ранним предупреждением, тренировки, вовлечение сообществ, планирование эвакуации.
10. Обновление и управление неопределённостью
- Регулярное обновление данных и моделей (рекомендуется каждые $\sim 5$ лет или после сильного события).
- Квантирование неопределённости (Monte Carlo, сенситивити‑анализ) и представление её в продуктах (карты вероятности).
Ключевые природные факторы, которые учитывать
- Источники цунами: сейсмические (субдукция, локальные разломы), подводные оползни и вулканические извержения.
- Сейсмичность и частота больших событий.
- Батиметрия и форма шельфа — фокусирование/затухание волн.
- Береговой профиль, высоты и прибрежные барьеры (рифы, отмели).
- Мангровые заросли, коралловые рифы — их защитная роль.
- Приливно‑штормовой режим, фаза прилива в момент события.
- Морской уровень и прогноз подъёма: учитывайте сценарии подъёма уровня моря до $\sim 0.5\text{–}1.0\mathrm{м}$ к концу века при планировании долгосрочных решений.
- Климатические факторы: интенсивность штормов, осадки, речные наводнения и их синхронность с морскими событиями.
- Береговая эрозия и аккумуляция осадков.
Ключевые антропогенные факторы
- Плотность населения и сезонная/туристическая динамика.
- Расположение и уязвимость критической инфраструктуры (больницы, порты, энергетика, склады топлива).
- Стандарты строительства и выполнение/контроль строительных норм; типы фундаментов.
- Изменения береговой линии: отсыпка, намыв, дамбы, подпорные конструкции.
- Удаление/повреждение природных буферов (мангры, рифы) и добыча грунтов/песка.
- Оседание грунта из‑за водозабора/обсадки — локальная субсидия.
- Сеть дорог и эвакуационные маршруты (пропускная способность, уязвимость к затоплению).
- Управление землепользованием, наличие карт риска и механизмов ограничения строительства в опасных зонах.
- Поддержка и доступность систем раннего оповещения, связь, подготовленность сообществ.
Рекомендации для планирования территории (кратко)
- Выделять и легализовать зоны запрета/ограничений в зонах высокой вероятности затопления и большой скорости потока.
- Критические объекты размещать за пределами зон с глубиной затопления и скоростью, превышающими критические пороги.
- Использовать буферные зоны с природными барьерами (восстановление мангр/рифов).
- Обязательные стандарты поднимания уровней пола/фундамента для новых построек и усиление существующих.
- План эвакуации с картами времени эвакуации и местами временного убежища за пределами опасных зон.
- Включать сценарии с учётом повышения уровня моря и комбинированных событий (цунами+шторм+речное наводнение).
Если нужно, могу предложить шаблон атрибуции слоёв GIS, список входных данных для конкретных моделей и пример набора сценариев для PTHA.