Kommunikation af effektiviteten af ​​oversvømmelsesplaner

Et team af Leeds-matematikere og franske civilingeniører har udviklet en ny måde at visualisere og analysere komplekse oversvømmelsessikringsordninger på.

De har styret væk fra ligninger og videnskabeligt sprog og har i stedet udtænkt et grafisk display, der viser, som en hypotetisk sø 2 meter dyb, mængden af ​​vand, der skal indesluttes i en ådal for at forhindre oversvømmelser.

Grafikken er overlejret med de forskellige muligheder, der er nødvendige for at holde tilbage eller fange oversvømmelsesvandet, og hvor meget hver mulighed vil koste.

Værket er et samarbejde mellem anvendte matematikere professor Onno Bokhove, Professor Mark Kelmanson og Dr. Tom Kent fra School of Mathematics ved University of Leeds; og civilingeniører Dr. Guillaume Piton og Dr. Jean-Marc Tacnet fra Université Grenoble Alpes.

Professor Bokhove sagde:"Dette arbejde startede fra en udfordring kastet ned af en repræsentant for Environment Agency i Det Forenede Kongerige, som sagde, at matematikere altid producerer ligninger, og at han ville have noget, der var mere tilgængeligt, en måde at kommunikere komplekse ideer klart og enkelt, at tillade den videnskab, der ligger til grund for oversvømmelsesbegrænsning, at være forståelig for det bredere broderskab, der er involveret i politikudformningen."

Forskerne genbesøgte et koncept i hjertet af oversvømmelsesanalyse. Kendt som flood-excess volume (FEV), det er mængden af ​​vand i et flodsystem, der ikke kan indesluttes af eksisterende oversvømmelsesværn, udtrykt som så mange millioner kubikmeter vand. Imidlertid, for de fleste mennesker, herunder professor Bokhove, det er en effektivt meningsløs foranstaltning, som folk ikke kan visualisere.

De har beskrevet deres tilgang i et papir, En omkostningseffektiv protokol for oversvømmelsesplaner baseret på Leeds' Boxing Day 2015 oversvømmelser, offentliggjort i tidsskriftet Vand .

For at illustrere ideen, de brugte data fra oversvømmelserne anden juledag 2015, da floden Aire sprang sine bredder i Leeds og forårsagede omfattende skader på boliger og virksomheder anslået til omkring en halv milliard pund.

Omkring 9,34 millioner kubikmeter vand blev oversvømmet fra floden Aire.

Den mængde oversvømmelsesvand omsættes til en hypotetisk firkantet sø, 2 meter dyb og med sider på 2,16 km i længden. Sammenlignet med, den øvre flod Aire er omkring 50 miles lang, med en dalbredde, der varierer nogenlunde mellem 200 og 600 meter langs dens sti.

Professor Bokhove tilføjede:"For at have forhindret oversvømmelsen, du skulle et eller andet sted håndtere den mængde vand. Det er ikke utænkeligt, at langs flodens løb, at der kunne optages yderligere vand, enten ved at øge størrelsen af ​​flodsletter, eller ved at fjerne forhindringer i floden, udvide flodrenden på steder eller ved at bygge højere oversvømmelsesvægge:eller, mere sandsynligt, ved at kombinere nogle eller alle disse foranstaltninger.

"At se oversvømmelsesreducering på denne nye måde gør det lettere for folk at forstå ikke kun de indgreb, der er mulige og den indvirkning, de sandsynligvis vil have, men også omkostningerne forbundet med hver sådan foranstaltning."

Forskerne brugte derefter deres nye grafiske tilgang til at analysere og kommunikere et hypotetisk skema til at øge oversvømmelsesforsvaret i centrum af Leeds for at klare ikke kun en større oversvømmelse, der ville forventes én gang om 100 år, men også en én-i-200- års oversvømmelse. De så på flere afbødende scenarier, deres omkostninger og deres indvirkning på floddynamikken, et videnskabsområde kendt som fluid dynamics, hvor Leeds er førende i verden.

I løbet af de seks år frem til 2021, regeringen vil have brugt 2,6 milliarder pund på oversvømmelsesordninger i England, og yderligere investeringer forventes.

Professor Bokhove sagde:"Vores tilgang er beregnet til at tilbyde et middel til at sammenligne og vælge mellem oversvømmelsesdæmpende scenarier på en kvantificerbar og visuel måde, derved tilbyde en bedre chance for, at de bliver forstået af et bredt publikum, herunder den brede offentlighed, interessenter og planlæggere. "