Egyedülálló szimulációs rendszer segíti az osztrák árvízvédelmet
Akár a töltésekre szállítandó homokzsákok pontos számát is képes kiszámolni az a szimulációs rendszer (angol műszóval: scenarify), amelyet az ausztriai VRVis kutatói fejlesztettek a Bécsi Műszaki Egyetemmel (TU Wien) közös együttműködés keretében. A teljes körű árvízi védelmet szolgáló technológiáról a HORA 3D alkalmazás szlovákiai születésű fejlesztőjét, Horváth Zsolt informatikus-építőmérnököt kérdeztük.
Hidrológiától az evakuációig
„Ez egy komplex rendszer, amivel nagyon különböző szcenáriókat tudunk előállítani a rendelkezésre álló valós adatok alapján, hogy felkészülhessünk különböző volumenű árvizekre, ami azt jelenti, hogy nem csak az árvizet tudjuk szimulálni, hanem az esetleges gátszakadásokat, a kulcsfontosságú épületek vagy épp a közlekedési útvonalak szükséges védelmét, valamint azt is, hogy miként lehet a leghatékonyabban végrehajtani a kimenekítést az elöntés előtt álló területekről, objektumokból” – mondja a folyadékok fizikájára a brünni alapképzés után a bécsi műegyetemen specializálódó Horváth.
Az osztrák katasztrófa- és árvízvédelem mellett már Németországban, Dániában és Kínában is a felkészülést segítő szimuláció valós idejű forgatókönyvei a hatóságok és az önkormányzatok árvízvédelmi felkészülését támogatják. A ősz elején lecsapó Boris ciklonhoz hasonló extrém mértékű csapadék mennyisége éppúgy beállítható, mint az érintett terület aktuális vízrajzi állapota.
Az óránként lehulló csapadék egy négyzetméterre jutó mennyiségével kalkuláló esőszimuláció mellett, az épített környezet csatornarendszereinek elvezetési kapacitása, a különböző vízállások esetén a sérülékenység mértéke is szerepel a paraméterek között. Ahogy az épületek, hidak, különféle lefolyási tulajdonságú épített vagy természetes felületek három dimenziós modelljei is részei a szimulációs környezetnek.
„A növényborítást ugyanúgy lehet szimulálni, mint egy elhanyagolt gyártelepet, mert ha a városban a víz elkezd folyni valahova, az teljesen máshogy fog működni, mint mondjuk egy Bécs alatti természetvédelmi területen” – magyarázza Horváth. A HORA 3D az osztrák főváros ivóvízellátását a budapestivel megegyező módon biztosító parti szűrésű kutak védelmével is számol.
Polgári védelem
„Az árvízi védekezést tervező önkormányzati, tartományi vezetőket, vagy a katasztrófavédelmet az érdekli, hogy az előre jelzett vészhelyzet hogy néz ki a gyakorlatban, mire mikor kell felkészülni. A szimulátorral képesek feltérképezni a legsebezhetőbb pontokat és megoldást keresni rájuk” – mondja Horváth.
A HORA 3D Ausztria mellett egyebek közt Köln teljes árvízi szimulációjára is képes. Az e-sportolók csúcsjátékait és a kivitelezési tervekhez is elég precíz építészeti szoftvereket ötvöző alkalmazás tetszőleges, de általában a kért 1-2 méteres felbontásban kiszámolja például, hogy az előrejelzések alapján mi várható villámárvíz esetén, vagy az adott folyó adott folyókilométerénél például a valaha mért legmagasabb vízállásnál. A valóságoshoz leginkább közelítő eredményhez az érintett infrastruktúrákkal is kalkulálni kell: a vízelvezető csatornarendszerektől a szilárd burkolatú köz- és magánúthálózatokon át a csapadék lefolyását alapvetően meghatározó domborzatig .
Játékmodell
A HORA 3D nem csak a hardverhasználat, hanem a működési logika terén is a számítógépes játékfejlesztési trendeket követi: a valóságrétegeket adatfolyam-modellre épülő külön modulokban modellezi, miközben a lefutatott szcenáriókat csak a lekérdezéskor egyesíti és vizualizálja.
Az alkalmazás annak ellenére nem igényel szuperszámítógépes informatikai hátteret, hogy a szimulálandó eseményhez gyakran terrabájtnyi bemenő és kimenő adat szükséges. A szimulációk akár valós időben is futtathatók a kereskedelmi forgalomban kapható grafikus kártyákon.
„Általában egy adott szcenárió egy adott kártyán fut, de a rendszerünk abban is különleges, hogy egyszerre tudunk sokparaméteres – például a vízállást, a gátszakadás helyét és méretét, illetve a víz visszatartását lehetővé tevő vésztározó retenciós medencéket is tartalmazó – együtteseket feltérképezni és kiértékelni, megvizsgálva, hogy a valós helyzetben mit önthet el a víz. De megnézhetjük azt is, hogy ha a védmű átszakadna bizonyos helyeken, akkor az mit eredményezhet, mindezt háromdimenziós térképeken” – mondja a fejlesztésen közel egy évtizede dolgozó magyar kutató.
Az alábbi rövid videóban a szimuláció mozgóképes ismertetője látható.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: