Nasilające się w ostatnich latach ocieplenie klimatu zwiększa ryzyko i częstotliwość pojawiania się ekstremalnych zjawisk pogodowych, które powodują znaczące straty w społeczeństwie i gospodarce. Jednym z najpoważniejszych zagrożeń są opady nawalne, prowadzące do powstawania powodzi miejskich i tzw. flash floods. Głównym sposobem ograniczania skutków tego typu powodzi jest odpowiednio zaprojektowana infrastruktura, pozwalająca bezpiecznie odprowadzić nadmiar wody. Zrealizowany w IMGW-PIB projekt PMAXTP oddaje w ręce planistów i inżynierów zestaw nowoczesnych narzędzi, które znacznie ułatwią i udoskonalą ten proces.
Zmieniające się uwarunkowania klimatyczne wymuszają na nas konieczność stałego doskonalenia zasad wymiarowania odwodnień terenów, zwłaszcza systemów melioracyjnych i kanalizacyjnych oraz obiektów im towarzyszących, jak np. zbiorniki retencyjne. Tymczasem projektowanie tego typu systemów napotyka w Polsce na szereg problemów, wynikających z braku ogólnodostępnej, wiarygodnej metody określania miarodajnego natężenia deszczu. Projekt PMATP ma to zmienić.
Dotychczas do obliczania charakterystyk projektowych opadów maksymalnych prawdopodobnych wykorzystywano w IMGW-PIB metodykę opracowaną w 1996 roku przez E. Bogdanowicz i J. Stachý, szczegółowo opisaną w publikacji „Maksymalne opady deszczu w Polsce. Charakterystyki projektowe”. Przyjęta ówcześnie przez autorów regionalizacja, wynikająca m.in. z braku dostatecznej liczby danych o opadzie i zbyt małej liczby stacji oraz posterunków meteorologicznych będących do dyspozycji, okazała się zbyt generalna jeśli chodzi o zastosowania metody w praktyce. W niektórych przypadkach uzyskiwane charakterystyki opadów maksymalnych o zadanym czasie trwania i określonym prawdopodobieństwie przewyższenia różniły się znacząco od wyników modli opracowanych dla lokalnych stacji pomiarowych.
Taka sytuacja skłoniła nas do podjęcia w 2021 roku prac nad stworzeniem nowego zestawu modeli probabilistycznych opadów maksymalnych o określonym czasie trwania i prawdopodobieństwie przewyższenia, które mogłyby być z powodzeniem stosowane w praktyce inżynierskie i ekspertyzach, a także stać się istotnym wkładem do nowego atlasu hydrologicznego Polski. W związku z powyższym uruchomiono projekt badawczy pod akronimem PMAXTP (ang. Precipitation MAXimum Time (duration) Probability), finansowany w całości ze środków IMGW-PIB i realizowany przez międzyzakładowy zespół badawczy pod kierunkiem dr. hab. inż. Bogdana Ozga-Zielińskiego, prof. IMGW-PIB. Prace zakończono w 2022 roku, a co 10 lat przewiduje się aktualizację ujętych w projekcie danych pomiarowych, a tym samym charakterystyk opadów maksymalnych.
Efektem żmudnych prac są 2592 mapy charakterystyk opadów maksymalnych, na podstawie których zbudowano interaktywną mapę Polski do wizualnej i liczbowej prezentacji wyników, dostępną pod adresem https://klimat.imgw.pl/opady-maksymalne. Strona internetowa jest platformą publiczną, otwartą, a charakterystyki opadów maksymalnych w postaci tabel i wykresów udostępniane są użytkownikom bezpłatnie. Dodatkowo przygotowano monografię naukową pt. „Modele probabilistyczne opadów maksymalnych o określonym czasie trwania i prawdopodobieństwie przewyższenia – projekt PMAXTP, w której szczegółowo opisano opracowaną metodykę (https://www.imgw.pl/badania-nauka/publikacje-ksiazkowe/modele-probabilistyczne-opadow-maksymalnych-o-okreslonym-czasie).
Innowacyjne podejście, nowoczesna metodologia obliczania charakterystyk opadów maksymalnych prawdopodobnych oraz otwarty dostęp do wyników obliczeń, które zaproponowaliśmy w ramach PMAXTP, pomogą zmniejszyć niepewność uzyskanych efektów realizacji projektów badawczo-rozwojowych i komercyjnych w zakresie inżynierii środowiska i gospodarki wodnej w Polsce. Wyniki naszych badań kierujemy przede wszystkim do specjalistów zajmujących się projektowaniem i eksploatacją urządzeń wodnych, w tym modelowaniem hydrodynamicznych przeciążeń w działaniu sieci kanalizacyjnych. Bardziej wiarygodne charakterystyki opadów to lepiej zaplanowana i wykonana inwestycja wodna, pozwalająca skuteczniej i oszczędniej wykorzystywać zasoby wodne Polski w kontekście wyzwań klimatycznych, jakie przed nami stoją.
Zdjęcie główne: Matteo Catanese | Unsplash.
