भारतात पूर पूर्वसूचनेसाठी एकात्मिक देखरेख प्रणालीचा वापर - हिमाचल प्रदेशातील एक उदाहरण

सार

भारत हा असा देश आहे जो वारंवार पूरग्रस्त होतो, विशेषतः उत्तरेकडील आणि ईशान्येकडील हिमालयीन प्रदेशात. पारंपारिक आपत्ती व्यवस्थापन पद्धती, ज्या बहुतेकदा आपत्तीनंतरच्या प्रतिसादावर केंद्रित असतात, त्यामुळे मोठ्या प्रमाणात जीवितहानी आणि आर्थिक नुकसान झाले आहे. अलिकडच्या वर्षांत, भारत सरकारने पूर येण्याच्या लवकर इशारा देण्यासाठी उच्च-तंत्रज्ञान उपायांचा अवलंब करण्यास जोरदार प्रोत्साहन दिले आहे. गंभीरपणे प्रभावित हिमाचल प्रदेशवर लक्ष केंद्रित करणारा हा केस स्टडी, त्याच्या एकात्मिक पूर चेतावणी प्रणाली (FFWS) चा वापर, प्रभावीपणा आणि आव्हाने तपशीलवार सांगतो, जी रडार फ्लो मीटर, स्वयंचलित पर्जन्यमापक आणि विस्थापन सेन्सर एकत्रित करते.

१. प्रकल्पाची पार्श्वभूमी आणि गरज

हिमाचल प्रदेशची भूरचना उंच पर्वत आणि खोल दऱ्यांनी वैशिष्ट्यीकृत आहे, जिथे नद्यांचे दाट जाळे आहे. मान्सून हंगामात (जून-सप्टेंबर), नैऋत्य मान्सूनमुळे होणाऱ्या अल्पकालीन, उच्च-तीव्रतेच्या पावसाला ते अत्यंत संवेदनशील असते, ज्यामुळे विनाशकारी पूर आणि भूस्खलन होते. २०१३ मध्ये उत्तराखंडमधील केदारनाथ आपत्ती, ज्यामध्ये हजारो लोकांचा मृत्यू झाला, ती एक गंभीर धोक्याची घंटा होती. पारंपारिक पर्जन्यमापक नेटवर्क विरळ होते आणि डेटा ट्रान्समिशन मागे पडले होते, अचानक, अत्यंत स्थानिक मुसळधार पावसाची अचूक देखरेख आणि जलद चेतावणी देण्याची आवश्यकता पूर्ण करण्यात अक्षम होते.

मुख्य गरजा:

1. रिअल-टाइम देखरेख: दुर्गम, दुर्गम पाणलोट क्षेत्रात पाऊस आणि नदीच्या पाण्याच्या पातळीचा सूक्ष्म डेटा संकलन.
2. अचूक अंदाज: पूर येण्याची वेळ आणि प्रमाण यांचा अंदाज घेण्यासाठी विश्वसनीय पर्जन्यमान-वाहणारे मॉडेल स्थापित करा.
3. भूगर्भीय धोक्याचे मूल्यांकन: मुसळधार पावसामुळे उतार अस्थिरता आणि भूस्खलनाच्या जोखमीचे मूल्यांकन करा.
4. जलद इशारा: स्थानिक अधिकारी आणि समुदायांना अखंडपणे चेतावणी माहिती पोहोचवा जेणेकरून स्थलांतरासाठी मौल्यवान वेळ मिळेल.

२. सिस्टम घटक आणि तंत्रज्ञान अनुप्रयोग

या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, हिमाचल प्रदेशने केंद्रीय जल आयोग (CWC) आणि भारतीय हवामान विभाग (IMD) यांच्याशी सहकार्य करून त्यांच्या उच्च-जोखीम असलेल्या पाणलोट क्षेत्रांमध्ये (उदा. सतलज, बियास खोरे) प्रगत FFWS तैनात केले.

१. स्वयंचलित पर्जन्यमापक (ARGs)

• कार्य: सर्वात अग्रगण्य आणि मूलभूत संवेदन युनिट्स म्हणून, ARGs सर्वात महत्त्वाचा डेटा गोळा करण्यासाठी जबाबदार असतात: पावसाची तीव्रता आणि संचित पाऊस. हाच थेट पूर निर्मितीमागील प्रेरक घटक आहे.
• तांत्रिक वैशिष्ट्ये: टिपिंग बकेट यंत्रणेचा वापर करून, ते प्रत्येक ०.५ मिमी किंवा १ मिमी पावसासाठी सिग्नल जनरेट करतात, जीएसएम/जीपीआरएस किंवा उपग्रह संप्रेषणाद्वारे नियंत्रण केंद्राला रिअल-टाइममध्ये डेटा प्रसारित करतात. ते पाणलोट क्षेत्रांच्या वरच्या, मध्य आणि खालच्या भागात धोरणात्मकरित्या तैनात केले जातात जेणेकरून एक दाट देखरेख नेटवर्क तयार होईल, ज्यामुळे पावसाची स्थानिक परिवर्तनशीलता टिपली जाईल.
• भूमिका: मॉडेल गणनांसाठी इनपुट डेटा प्रदान करा. जेव्हा एआरजी पूर्वनिर्धारित मर्यादेपेक्षा जास्त पावसाची तीव्रता नोंदवते (उदा., २० मिमी प्रति तास), तेव्हा सिस्टम स्वयंचलितपणे प्रारंभिक सूचना ट्रिगर करते.

२. संपर्करहित रडार फ्लो/लेव्हल मीटर (रडार वॉटर लेव्हल सेन्सर्स)

• कार्य: पुलांवर किंवा किनाऱ्यावरील संरचनेवर स्थापित केलेले, ते संपर्क न होता नदीच्या पृष्ठभागाचे अंतर मोजतात, ज्यामुळे रिअल-टाइम पाण्याची पातळी मोजली जाते. जेव्हा पाण्याची पातळी धोक्याच्या चिन्हापेक्षा जास्त असते तेव्हा ते थेट इशारा देतात.
• तांत्रिक वैशिष्ट्ये:
  • फायदा: पारंपारिक संपर्क-आधारित सेन्सर्सच्या विपरीत, रडार सेन्सर्स पुराच्या पाण्याने वाहून नेलेल्या गाळ आणि कचऱ्याच्या आघाताने प्रभावित होत नाहीत, त्यांना कमीत कमी देखभालीची आवश्यकता असते आणि ते उच्च विश्वासार्हता देतात.
  • डेटा अॅप्लिकेशन: रिअल-टाइम पाण्याच्या पातळीचा डेटा, अपस्ट्रीम पावसाच्या डेटासह एकत्रितपणे, जलविज्ञान मॉडेल्सचे कॅलिब्रेट आणि प्रमाणीकरण करण्यासाठी वापरला जातो. पाण्याच्या पातळीच्या वाढीच्या दराचे विश्लेषण करून, प्रणाली प्रवाहाच्या खालच्या भागात पूर शिखर आणि त्याच्या आगमन वेळेचा अधिक अचूक अंदाज लावू शकते.
• भूमिका: पूर येत असल्याचे निर्णायक पुरावे प्रदान करणे. पावसाच्या अंदाजांची पडताळणी करण्यासाठी आणि आपत्कालीन प्रतिसादांना चालना देण्यासाठी ते महत्त्वाचे आहेत.

३. विस्थापन/क्रॅक सेन्सर्स (क्रॅक मीटर आणि इनक्लिनोमीटर)

• कार्य: भूस्खलन किंवा ढिगाऱ्याच्या प्रवाहाचा धोका असलेल्या उतारांचे विस्थापन आणि विकृतीसाठी निरीक्षण करा. ते ज्ञात भूस्खलन संस्था किंवा उच्च-जोखीम असलेल्या उतारांवर स्थापित केले जातात.
• तांत्रिक वैशिष्ट्ये: हे सेन्सर्स पृष्ठभागावरील भेगांचे रुंदीकरण (क्रॅक मीटर) किंवा जमिनीखालील मातीची हालचाल (इनक्लिनोमीटर) मोजतात. जेव्हा विस्थापन दर सुरक्षित मर्यादेपेक्षा जास्त असतो, तेव्हा ते उतार स्थिरतेत जलद घट आणि सततच्या पावसात मोठी घसरण होण्याची उच्च शक्यता दर्शवते.
• भूमिका: भूगर्भीय धोक्याच्या जोखमीचे स्वतंत्र मूल्यांकन प्रदान करा. जरी पाऊस पूर इशारा पातळीपर्यंत पोहोचला नाही तरी, एक ट्रिगर केलेला विस्थापन सेन्सर विशिष्ट क्षेत्रासाठी भूस्खलन/कचरा प्रवाहाचा इशारा देईल, जो शुद्ध पूर इशारांना एक महत्त्वाचा पूरक म्हणून काम करेल.

सिस्टम इंटिग्रेशन आणि वर्कफ्लो:
एआरजी, रडार सेन्सर्स आणि विस्थापन सेन्सर्समधील डेटा एका केंद्रीय चेतावणी प्लॅटफॉर्मवर एकत्रित होतो. अंगभूत जलविज्ञान आणि भूगर्भीय धोका मॉडेल एकात्मिक विश्लेषण करतात:

1. संभाव्य प्रवाहाचे प्रमाण आणि पाण्याची पातळी अंदाज घेण्यासाठी मॉडेल्समध्ये पावसाचा डेटा इनपुट केला जातो.
2. मॉडेलची अचूकता सतत दुरुस्त करण्यासाठी आणि सुधारण्यासाठी रिअल-टाइम रडार पाण्याच्या पातळीच्या डेटाची तुलना अंदाजांशी केली जाते.
3. विस्थापन डेटा निर्णय घेण्याच्या प्रक्रियेसाठी समांतर सूचक म्हणून काम करतो.
   एकदा कोणताही डेटा संयोजन पूर्वनिर्धारित बहु-स्तरीय मर्यादा (सल्लागार, वॉर्निंग, वॉर्निंग) ओलांडला की, सिस्टम स्वयंचलितपणे स्थानिक अधिकारी, आपत्कालीन प्रतिसाद पथके आणि समुदाय नेत्यांना एसएमएस, मोबाइल अॅप्स आणि सायरनद्वारे अलर्ट प्रसारित करते.

३. परिणाम आणि परिणाम

• वाढीव लीड टाइम: या प्रणालीने गंभीर चेतावणीचा लीड टाइम जवळजवळ शून्यावरून १-३ तासांपर्यंत वाढवला आहे, ज्यामुळे उच्च जोखीम असलेल्या गावांना स्थलांतरित करणे शक्य झाले आहे.
• कमी जीवितहानी: अलिकडच्या काळात झालेल्या अनेक मुसळधार पावसाच्या घटनांमध्ये, हिमाचल प्रदेशने अनेक आगाऊ स्थलांतर यशस्वीरित्या केले आहे, ज्यामुळे मोठी जीवितहानी प्रभावीपणे टाळता आली आहे. उदाहरणार्थ, २०२२ च्या पावसाळ्यात, मंडी जिल्ह्यात इशाऱ्यांच्या आधारे २००० हून अधिक लोकांना स्थलांतरित करण्यात आले; त्यानंतर आलेल्या पुरात कोणतीही जीवितहानी झाली नाही.
• डेटा-चालित निर्णय घेणे: अनुभवात्मक निर्णयावर अवलंबून राहण्याऐवजी वैज्ञानिक आणि वस्तुनिष्ठ आपत्ती व्यवस्थापनाकडे वळले.
• वाढलेली जनजागृती: या प्रणालीची उपस्थिती आणि यशस्वी चेतावणीच्या घटनांमुळे समुदाय जागरूकता आणि पूर्व चेतावणीच्या माहितीवरील विश्वास लक्षणीयरीत्या वाढला आहे.

४. आव्हाने आणि भविष्यातील दिशानिर्देश

• देखभाल आणि खर्च: कठोर वातावरणात वापरल्या जाणाऱ्या सेन्सर्सना डेटाची सातत्य आणि अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी नियमित देखभालीची आवश्यकता असते, ज्यामुळे स्थानिक आर्थिक आणि तांत्रिक क्षमतेसमोर एक सतत आव्हान निर्माण होते.
• "शेवटच्या टप्प्यातील" संवाद: प्रत्येक दुर्गम गावातील प्रत्येक व्यक्तीपर्यंत, विशेषतः वृद्ध आणि मुलांपर्यंत चेतावणी संदेश पोहोचतील याची खात्री करण्यासाठी आणखी सुधारणा आवश्यक आहे (उदा., रेडिओ, सामुदायिक घंटा किंवा बॅकअप म्हणून घंटागाडींवर अवलंबून राहणे).
• मॉडेल ऑप्टिमायझेशन: भारताच्या गुंतागुंतीच्या भूगोलामुळे अचूकतेत सुधारणा करण्यासाठी भाकित मॉडेल्सचे स्थानिकीकरण आणि ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी सतत डेटा संकलन आवश्यक आहे.
• वीज आणि कनेक्टिव्हिटी: दुर्गम भागात स्थिर वीज पुरवठा आणि सेल्युलर नेटवर्क कव्हरेज समस्याग्रस्त आहेत. काही स्टेशन सौर ऊर्जा आणि उपग्रह संप्रेषणावर अवलंबून असतात, जे अधिक महाग असतात.

भविष्यातील दिशानिर्देश: भारत अधिक तंत्रज्ञान एकत्रित करण्याची योजना आखत आहे, जसे की अधिक अचूक पावसाच्या नुकत्याच झालेल्या अंदाजासाठी हवामान रडार, ऑप्टिमाइझ केलेल्या चेतावणी अल्गोरिदमसाठी ऐतिहासिक डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) आणि मशीन लर्निंगचा वापर करणे आणि इतर पूर-प्रवण राज्यांमध्ये सिस्टमचा विस्तार करणे.

निष्कर्ष

भारतातील हिमाचल प्रदेशातील फ्लॅश पूर चेतावणी प्रणाली ही नैसर्गिक आपत्तींचा सामना करण्यासाठी आधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापर करणाऱ्या विकसनशील देशांसाठी एक मॉडेल आहे. स्वयंचलित पर्जन्यमापक, रडार फ्लो मीटर आणि विस्थापन सेन्सर्स एकत्रित करून, ही प्रणाली "आकाशापासून जमिनीपर्यंत" एक बहुस्तरीय देखरेख नेटवर्क तयार करते, ज्यामुळे फ्लॅश पूर आणि त्यांच्या दुय्यम धोक्यांसाठी निष्क्रिय प्रतिसादापासून सक्रिय चेतावणीकडे एक आदर्श बदल शक्य होतो. आव्हाने असूनही, जीवित आणि मालमत्तेचे संरक्षण करण्यात या प्रणालीचे सिद्ध मूल्य जगभरातील समान प्रदेशांसाठी एक यशस्वी, प्रतिकृतीयोग्य मॉडेल प्रदान करते.

सर्व्हर आणि सॉफ्टवेअर वायरलेस मॉड्यूलचा संपूर्ण संच, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN ला समर्थन देतो.

अधिक सेन्सर्स माहितीसाठी,

कृपया होंडे टेक्नॉलॉजी कंपनी लिमिटेडशी संपर्क साधा.

Email: info@hondetech.com

कंपनीची वेबसाइट:www.hondetechco.com

दूरध्वनी: +८६-१५२१०५४८५८२