Computervideosimulering kan begrænse oversvømmelser

Oversvømmelser er dyre og til tider farlige. Men hvad nu hvis et computerkatastrofesimuleringsspil kunne vise politikere og lokalbefolkningen, hvordan potentielle oversvømmelser i deres by ville se ud?

Sommeren var på sit fineste i Utvik landsby langs Nordfjorden en julimorgen i 2017. Men så tog dagen en brat drejning. Inden for tre timer, et lavtrykssystem havde dumpet 50 millimeter nedbør på landsbyen. Den opsvulmede Storelva-flod steg med rekordhastighed, overfyldte sine bredder og hærgede broer, veje, bygninger og det meste, der stod i vejen.

NTNU hydrologi professor Oddbjørn Bruland var i sin hjemby, står midt i syndfloden i sine gummistøvler.

Han mistede sit bådehus og hans jord blev ødelagt, men hans barndomshjem, familiens sommerhus, holdt sit standpunkt.

"Jeg begyndte at tænke på børns computerspil, og hvor fantastisk godt de kan genskabe den virkelige verden, " han siger, "og jeg undrede mig, "Hvad hvis vi kunne visualisere, hvordan en oversvømmelse opfører sig med et spil?"

Året før havde Bruland sagt til kommunen og Norges Vand- og Energidirektorat (NVE), at der skulle gøres noget ved åen.

"Men der skete ikke noget. Måske ville de have handlet hurtigere, hvis de havde haft adgang til et realistisk computerspil, der simulerede oversvømmelsen i Storelva?" undrede professoren.

Oversvømmelsen i Utvik var starten på NTNU-projektet WoWW, World of Wild Waters – ikke det mere kendte WoW, World of Warcraft.

Målet er at skabe et computerspil, som alle kan forstå. I stedet for at levere en kedelig rapport, planlæggere kan skabe realistiske scenarier for oversvømmelser og jordskred for at vise deres politikere.

"Simuleringer kan afsløre, hvor problemerne ligger, så de kan forebygges. Ved at inddrage strategiske tiltag i spillet, som at bygge en mur eller udvide en broåbning, du kan digitalt observere de indvirkninger, de vil have på oversvømmelsessituationen, siger Bruland.

"Ser man, og næsten føler, virtual reality-effekten på en skærm eller gennem VR-briller vil være kraftfuld, " han siger.

Masser af data derude

WoWW-spillet vil bygge på eksisterende hydrologiske modeller og automatisk hente information om lokale forhold fra forskellige datakilder.

For eksempel, den norske kortmyndighed (Kartverket) har laserscannet terrænet i næsten alle de bebyggede områder i Norge. Opland og 200-års oversvømmelser kan beregnes for et hvilket som helst sted du ønsker på Nevinas hjemmeside, og nedbørsoplysninger kan fås på senorge.no.

WoWW kan også vise, hvordan forskellige tiltag vil påvirke æstetikken, og eventuelle konsekvenser af at bo i og omkring vandveje.

Bruland påpeger, at oversvømmelser, især i stejle vandveje, handler også om at reagere hurtigt, når tingene sker. Du skal vide, hvordan du reagerer på de kritiske punkter, som at sende en gravemaskine for at forhindre, at træer sætter sig fast under en smal bro.

For lidt viden

Professoren mener, at mange kommuner ikke er godt rustet til at håndtere oversvømmelser.

"Takket være risiko- og sårbarhedsanalyser (ROS), vi er kommet ret langt med at forstå jordskred i Norge, men med vand ser det værre ud. NVE har ansvaret for de store, langsomt flydende floder, men har ikke kapacitet til at følge med de mellemstore floder og vandløb, " han siger.

Kommunerne skal selv klare opgaven. og kun få har tilstrækkelig ekspertise, ifølge professoren.

"WoWW er mest fokuseret på oversvømmelser, men spilløsningerne kan bruges til andre formål, som laviner, brande og trafikulykker."

"Behovet bliver bare ved med at vokse. Vi ser allerede tegn på, at klimaet bliver vildere og vådere, " han siger.

Bruland mener, at NTNU har en vigtig rolle at spille.

"Andre universiteter har ekspertise inden for oversvømmelse og hydrologi, men NTNU har også ekspertisen til at løse ingeniørmæssige udfordringer. For eksempel, kan en bro modstå oversvømmelsen, eller er det bedre at rive det ned for at redde plejehjemmet? Hvordan kan flodbredden beskyttes for at klare belastningerne? Hvad ville være effekten af ​​at skabe et bassin for at afbøde vandets kraft?" sagde han.

WoWW ønsker at skabe en intuitiv oversvømmelsessimulering, der også forenkler planlægningen.

"Forhåbentlig, projektet vil øge kommunernes interesse for, hvad der kan ske, siger Bruland.

"Hos WoWW koncentrerer vi os om oversvømmelser, men vi skaber en it-platform, der kan være et stærkt værktøj til at forstå årsagen og virkningen af ​​mange situationer og risikofaktorer, såsom laviner, brande og trafikulykker, siger Bruland.

En del af baggrunden for projektet er tidligere rektor Gunnar Bovims digitale transformationsinitiativ. Fem ph.d. kandidater deltager i projektet, spredt ud over felterne af virtual reality (VR), Statistikker, oversvømmelse, jordskred og psykologi.

Psykologens opgave er at finde ud af, hvad der engagerer brugeren.

En doktorafhandling om særligt stejle floder og massetransport og en anden afhandling om hydrologi er også involveret i WoWW-projektet.

Bliver virtual reality en realitet?

Projektet startede i januar 2019 og vil fortsætte i fire år. Bruland ser ikke for sig, at det ender i slutspilsform. Målet er at skabe demonstrationssimuleringer for visse vandveje. Projektet har kontaktet potentielle interessenter for at bringe teknologien videre til et færdigt produkt, men der er endnu ikke underskrevet nogen aftaler.

Hvad er belønningen, når spilleren gør det godt?

"Pengebesparelse for kommunen. Gevinsten kan blive kæmpestor, siger Bruland med et smil.

Han mener, at gode simuleringer kan bidrage til smarte og omkostningseffektive løsninger.

"Vi behøver ikke at sikre hele vandveje. Tanken er at rette op på de faktorer, der kan forårsage de største og mest kritiske problemer. Hvis vi gør de rigtige ting, simple handlinger kan spare os for skade på ejendom, og måske endda tab af liv. Oversvømmelser er farlige, og folk forstår det, " siger Bruland i NTNU's Institut for Byggeri og Miljø.