GIS-based flash flood risk estimation in urban areas. Kaunas city case study

LTVykstanti klimato kaita nuolat kelia vis naujus iššūkius įvairių sričių tyrėjams. Pastarosios vasaros netikėti ir žaibiški poplūdžiai verčia koreguoti ir urbanistinėje hidrologijoje taikomus metodus. Spartėjanti ir intensyvėjanti miestų plėtra vyksta neprisilaikant darnaus vystymosi principų, kas neišvengiamai sukelia netikėtas problemas, kurias išspręsti neatliekant mokslinių tyrimų bus vis sudėtingiau. Viena iš ypač paaštrėjusių problemų – dėl intensyvių ir gausių liūčių, užtvindomi lokalūs atskirose miesto teritorijose esantys nedideli plotai ir padaroma atitinkama žala tiek gyventojų turtui tiek ir miesto infrastruktūrai. Norint žalą mažinti, pirmiausia reikia ją identifikuoti, įvertinti jos išplitimo mastą miesto teritorijoje ir nustatyti priežastis. Ypatingai spartus pastarojo dešimtmečio nuotolinių tyrimų technologijų vystymasis leidžia operatyviai gauti daug ir tikslios erdvinės informacijos, kuria pasinaudojus, galima atlikti potencialiai apsemiamų teritorijų identifikavimą ir jų kiekybinių parametrų nustatymą. Šio straipsnio tikslas – naudojant žinomas GIS technologijas ir nuotolinių tyrimų metodais gautą erdvinę informaciją, nustatyti Kauno miesto potencialiai rizikingus plotus dėl jų apsėmimo intensyvių liūčių metu, sudaryti jų skaitmeninį žemėlapį, kuriuo vadovaujantis būtų galima planuoti poplūdžių rizikos mažinimo priemones, bei vadovautis kuriant miesto plėtros planus. Atlikus modeliavimą nustatytos 256 įdubos, kurių plotas didesnis nei 1 ha (mažesnės nebuvo vertinamos), bendras šių įdubų plotas siekia 981 ha, o vidutinis gylis apie 1,2 m. Užtvindomų gatvių atkarpų bendras ilgis siekia 11 km ir pastatų patenkančių į rizikos zoną skaičius – 4221.Negalime įvertinti, ar visos iš čia nustatytų 256 įdubų tikrai yra keliančios realų pavojų, nes tą patikrinti galėtume, jei gatvių užtvindymai būtų registruojami ir kaupiami duomenys apie tokius įvykius. Palyginę keletą aprašytų spaudoje atvejų (su pateiktomis nuotraukomis ir datomis) matome, kad įdubų vietos nustatytos pakankamai tiksliai.

ENThe climate change is continually creating new challenges for researchers from various fields because it affects rainfall pattern and consequently the runoff and river flow over the world. The unpredictable flash floods of the last summer make it necessary to adjust the methods used in urban hydrology. On the other hand, intensifying urban development takes place without respecting the principles of sustainable development, which inevitably leads to unexpected problems, which cannot be solved without research. Flash floods causing inundation of relatively small urban areas localizing the damage to both the population’s assets and the city’s infrastructure. To reduce the damage, it is first necessary to identify it, assess the extent of its and distribution in the city’s territory and reveal the causes. The new achievements of remote sensing technologies in the last decade enables the rapid and timely acquisition of spatial information that can be used to identify potentially inundated areas and estimate their geometric parameters. The aim of this article is to determine potentially inundated areas by screening of local depressions using conventional GIS technologies and LIDAR data and develop a digital map for decision makers to maintain the sounder urban planning process. Total number of local depression with area >1 ha is 256 (the smaller one were not accounted) and total area of them 981 ha, average depth of depresions - 1.2 m. Probably inundated streets length are 11 km and total number of buildings at risk – 4221. We cannot estimate whether all of 256 depressions determined here present the real danger, as this could be checked if street floods were registered and respective data was collected on such events. However, having compared several cases described in the press with provided images and dates, the determined locations of depressions are quite precise have been found.