Primer iz prakse 01

Poplave in zemeljski plazovi – Savinjska regija

Kako lahko zemeljski plazovi spremenijo potek poplav v spodnjem toku
Ta študija primera združuje visokoločljive podatke iz opazovanja Zemlje in geoprostorske podatke z modeliranjem zemeljskih plazov in hidravličnih procesov, da bi raziskala, kako lahko material iz zemeljskih plazov , ki se steka v reko Savinjo, spremeni lokalne pretokne razmere in nevarnost poplav.

Visokoločljivostna geoprostorska hrbtenica

LiDAR, ortofoto in podatki o stavbah zagotavljajo prostorsko osnovo za analizo.

Scenariji zemeljskih plazov

Modeli dosega za različne globine drsne ploskve (0 m, 5 m, 20 m).

Primerjava vplivov poplav

Hidravlične simulacije primerjajo referenčne razmere in razmere z oviranim strugnim tokom.

Boljše odločitve

Prepoznajte nevarnosti, ocenite vplive in podprite hitrejše odločanje na podlagi scenarijev.

Potencialni doseg zemeljskega plazu za različne globine drsnih ploskev

Primerjava scenarijev s predvidenimi globinami drsnih ploskev 0 m, 5 m in 20 m. Večja predvidena globina predstavlja večjo potencialno prostornino zajetega materiala in lahko povzroči večji doseg zemeljskega plazu.

Scenariji prikazujejo potencialni doseg zemeljskega plazu ob različnih predpostavkah glede globine drsne ploskve. Predstavljeni so trije scenariji: 0 m, 5 m in 20 m. Globina drsne ploskve vpliva na količino materiala, ki se lahko vključi v zemeljski plaz, in posledično na njegov potencialni prostorski obseg.

0 m – Površinski scenarij

Scenarij 0 m predstavlja površinski scenarij, pri katerem se modelira predvsem premikanje materiala na površju tal. Predvidena prostornina materiala je zato najmanjša.

5 m – Scenarij srednje globine

Scenarij 5 m predstavlja stanje, v katerem se v zemeljski plaz lahko vključi material do približno 5 m pod površjem tal. Zaradi večje razpoložljive prostornine materiala ima lahko zemeljski plaz večji doseg.

20 m – Globinski scenarij

Scenarij 20 m predstavlja globlji scenarij. V model se lahko vključi bistveno večja prostornina materiala, zato lahko zemeljski plaz prepotuje večjo razdaljo in prizadene večje območje.

Kaj pomeni globina drsne ploskve?

Globina drsne ploskve je globina pod površjem tal, vzdolž katere se predvideva premikanje materiala zemeljskega plazu. Večja kot je predvidena globina, večja je prostornina materiala, ki se potencialno lahko vključi v zemeljski plaz.

Pomembno: Sama globina ne pomeni, da se bo zemeljski plaz dejansko sprožil do te globine. Gre za modelno predpostavko, ki se uporablja za oceno, kako se lahko potencialni doseg in obseg procesa plazenja spreminjata z različnimi količinami razpoložljivega materiala.

Ključni rezultat

S povečevanjem predvidene globine drsne ploskve se povečuje tudi potencialna prostornina materiala, ki se lahko vključi v zemeljski plaz, kar lahko povzroči večji doseg in večje prizadeto območje.

Kaj se zgodi, ko plazoviti material vstopi v rečno strugo?

V naslednjem koraku je bil potencialni vpliv plazu vključen v hidravlični model reke Savinje. Cilj je bil oceniti, kako lahko plazoviti material, ki vstopi v rečno strugo, spremeni pretok in posledično vpliva na poplavno ogroženost.

Referenčno stanje
Scenarij 1 – Neprekinjena struga

V prvem scenariju se uporablja obstoječa konfiguracija terena brez dodatnega plazovitega materiala v rečni strugi.

Ta scenarij predstavlja referenčno stanje, v katerem voda teče skozi neovirano strugo in poplavno ravnico.

NEPREKINJENA STRUGA = referenčne razmere brez plazovitega materiala v rečni strugi
Vpliv plazu
Scenarij 2 – Struga, ovirana s plazovitim materialom

V drugem scenariju je plazoviti material, odložen v rečni strugi, vključen v digitalni model terena.

To spremeni geometrijo struge in zmanjša razpoložljiv prostor za pretok vode. Posledično se lahko spremenijo hitrost in smer toka, vodostaj ter obseg poplav.

OVIRANA STRUGA = razmere, v katerih plazoviti material posega v rečni koridor
i
Simulacije so bile izvedene z uporabo HEC-RAS, pri čemer so bili kot robni pogoji uporabljeni izmerjeni pretoki iz avgusta 2023 z avtomatske hidrološke merilne postaje pri Solčavi.

Primerjajte oba poplavna scenarija

Primerjava uporabnikom omogoča neposredno opazovanje, kje in kako plazoviti material spreminja pretok in obseg poplav.

neovirana struga

struga, ovirana s plazovitim materialom

Opazovanje Zemlje in geoprostorski podatki v ozadju analize

Podatki opazovanja Zemlje so pomemben vir informacij za razvoj in posodabljanje digitalnega dvojčka. Satelitski podatki omogočajo pogosto spremljanje sprememb v okolju in pozidanih območjih, medtem ko letalske meritve zagotavljajo zelo podrobne prostorske informacije.

V tem primeru uporabljeni podatki vključujejo predvsem visokoresolucijske zbirke podatkov, pridobljene z letalskim in laserskim skeniranjem, skupaj z ortofoto posnetki in izbranimi podatki opazovanja Zemlje.

Visokoresolucijski podatki o terenu
LiDAR

LiDAR omogoča izdelavo zelo podrobnega digitalnega modela terena. Oblak točk se lahko uporablja za določanje oblike talne površine, višine objektov in drugih značilnosti terena.

Gostote točk
5 · 15 · 20 · 40 točk/m²

Uporabljeno za modeliranje terena, geometrijo rečne struge, identifikacijo stavb in objektov, 3D modele stavb ter vhode za modeliranje plazov in poplav.

Visokoresolucijski slikovni podatki
Ortofoto posnetki

Ortofoto posnetki zagotavljajo prostorsko natančno predstavitev dejanskih površinskih razmer. Uporabljajo se lahko za identifikacijo sprememb, validacijo rezultatov modeliranja ter vizualno interpretacijo plazov, vodotokov, stavb in druge infrastrukture.

Prostorska ločljivost
5 cm · 10 cm · 16 cm
Ponavljajoče se spremljanje velikih območij
Satelitsko opazovanje Zemlje

Podatki satelitskega opazovanja Zemlje omogočajo pogosto spremljanje večjih območij. Njihova glavna prednost je možnost ponavljajočega se zajemanja, kar podpira spremljanje sprememb skozi čas in posodabljanje podatkovnih slojev znotraj digitalnega dvojčka.

Od opazovanj do simulacije

Visokoresolucijski geoprostorski podatki in podatki opazovanja Zemlje zagotavljajo prostorsko podlago za digitalni dvojček. Podpirajo modeliranje terena in rečne struge, identifikacijo stavb in infrastrukture, pripravo scenarijev plazov in hidravličnih simulacij poplav ter vizualno interpretacijo in validacijo rezultatov modela.

Prispevki

Partnerske organizacije, ki prispevajo