Руководитель исследования, и.о. заведующего кафедрой гидрологии суши СПбГУ Галина Пряхина пояснила, что существующие методики моделирования либо опираются на эмпирические данные, либо не учитывают неоднородность материала плотины и различия в механизмах разрушения. Разработка петербургских ученых восполняет этот пробел.
Программа рассчитывает два основных сценария прорыва: перелив воды через гребень дамбы и размыв фильтрационного канала непосредственно в теле плотины. При этом она учитывает, что грунт в разных точках насыпного сооружения обладает различными водно-физическими свойствами. На основе исходных данных о размерах плотины, ее высоте над уровнем водоема, составе и характеристиках грунта OutburstFloodFormation прогнозирует время разрушения, максимальный расход воды, объем паводка и габариты образующегося прорана.
Эффективность программы проверена на примере трех озер, где ранее уже происходили прорывные паводки. Инструмент ориентирован на труднодоступные горные районы, где отсутствуют гидрологические посты, а исходные данные приходится собирать в экспедициях или извлекать со спутниковых снимков.
В дальнейшем разработчики намерены дополнить программу блоком расчета притока воды в озеро от осадков и таяния ледников. Это позволит точнее моделировать поведение всей гидрологической системы.
Для наглядности ученые приводят сравнение: во время разрушения плотины максимальные расходы воды могут достигать от 1 тысячи до 50 тысяч кубических метров в секунду. Для сравнения, пиковый показатель Ниагарского водопада составляет около 6 тысяч кубических метров в секунду. Ширина прорана способна превышать сотни метров, а глубина – десятки метров. Вся масса воды вырывается в долину за считанные часы, создавая прямую угрозу для людей и инфраструктуры вниз по течению.
