Исследовательская группа Школы инженерии Тандон Нью-Йоркского университета разработала компьютерную модель, предназначенную для помощи транспортным агентствам в быстрой оценке сотен стратегий защиты от наводнений. Модель, созданная в сотрудничестве Нью-Йоркского университета, Колумбийского университета и Принстонского университета, способна моделировать сценарии наводнений от штормовых приливов в различных климатических прогнозах и анализировать комбинированный эффект береговых барьеров и мер защиты на уровне станций для оптимизации возврата инвестиций.
Этот основанный на физике метод позволяет за примерно одну минуту на стандартном ноутбуке рассчитать масштабы наводнения и экономические потери для каждого сценария, что дает Управлению столичного транспорта Нью-Йорка (MTA) возможность проводить комплексное планирование устойчивости. Команда проверила модель, точно воспроизведя картину наводнения от супершторма «Сэнди» 2012 года, который привел к затоплению 150 станций метро Нью-Йорка, затратам на ремонт в 5 миллиардов долларов и дополнительным экономическим потерям.
С момента супершторма «Сэнди» MTA инвестировало 7,6 миллиарда долларов в ремонт и почти 4000 мер защиты от штормовых приливов. Эрик Уилсон, старший вице-президент MTA по климату и землепользованию, заявил: «Защита нашей инфраструктуры и ньюйоркцев, которые от нее зависят, от последствий изменения климата является одним из главных приоритетов MTA. Инновационные инструменты, подобные этому, предоставляют мощный, основанный на данных способ оценить инвестиции в устойчивость до начала строительства, помогая гарантировать, что каждый потраченный доллар укрепит систему и обеспечит обслуживание миллионов ежедневных пассажиров».
Ведущий автор исследования, доцент Школы инженерии Тандон Нью-Йоркского университета Юки Миура, отметил: «По мере того как экстремальные штормы становятся более частыми, а уровень моря повышается, транспортным агентствам необходимы надежные инструменты для определения того, как меры защиты будут работать в реальных условиях изменений. Наша модель позволяет агентствам быстро сравнивать сотни стратегий в различных будущих условиях, выявляя рентабельные решения, устойчивые к неопределенности».
В сотрудничестве с MTA и официальными лицами городской администрации Нью-Йорка исследовательская группа использовала модель для тестирования сценариев наводнения в метрополитене Нижнего Манхэттена. Моделирование показало, что многоуровневая стратегия, сочетающая береговые барьеры и целенаправленную защиту критически важных входов в метро, может значительно снизить риск наводнения. Например, повышение всей береговой линии Нижнего Манхэттена на два метра предотвратит затопление метро даже при повышении уровня моря к середине века.
Анализ также выявил, что риск наводнения не увеличивается линейно; локальные уязвимости в ключевых узлах могут вызвать каскадные сбои во всей системе, что означает, что стратегические инвестиции в небольшое количество критически важных мест могут быть более эффективными, чем широко распределенные меры защиты. Исследование количественно оценило экономические последствия невозможности эксплуатации метро, оценив, что сегодня шторм уровня «Сэнди» нанес бы Манхэттену экономический ущерб в 5,5 миллиарда долларов только из-за перебоев в транспорте.
Модель была разработана исследовательской группой в координации с Управлением транспорта Нью-Йорка (NYCT) при MTA, которое предоставило подробные спецификации системы. Миура сказал: «Мы благодарны за продуктивное сотрудничество с MTA. Их участие было необходимо для разработки инструмента, поддерживающего основанное на доказательствах принятие решений по инвестициям в инфраструктуру». Этот метод может быть адаптирован для других прибрежных городов с подземной транспортной инфраструктурой для противодействия климатическим рискам.
Детали публикации: Авторы: NYU Tandon School of Engineering; Название: «New model tests hundreds of MTA subway flood defenses in one minute»; Опубликовано в: «Transportation Research Part D: Transport and Environment» (2025).
