«Водоток сообщает вам, какой уровень воды находится в определенной точке реки, но на самом деле этой информации недостаточно», – говорит Санкар Арумугам, соавтор статьи о работе и профессор гражданского строительства в NC State. "Если вы оператор инфраструктуры, вам действительно нужно знать, сколько времени потребуется, чтобы эта информация об уровне воды стала актуальной для вашей инфраструктуры. Насколько далеко от вашего водозабора по пути реки находится ручей, а не по прямой?? Насколько тесно связаны эти две вещи с точки зрения гидрологии??"
«Эта информация важна для эффективного управления водными системами, для обеспечения того, чтобы инфраструктура, такая как электростанции, могла продолжать работать, а также для защиты инфраструктуры», – говорит Сударшана Мухопадхьяй, первый автор статьи и в настоящее время доктор наук. в Корнельском университете. "Информация особенно важна в экстремальных условиях, таких как наводнение или засуха.
"Все эти данные уже существуют, они просто разбросаны по разным базам данных. Мы разработали алгоритм, который эффективно собирает всю эту информацию в одном месте и учитывает, как водотоки и различные объекты инфраструктуры гидрологически связаны на большом водоразделе ", – говорит Мухопадхьяй, который работал над исследованием в качестве доктора философии.D. студент NC State.
Чтобы продемонстрировать полезность инструмента, исследователи использовали алгоритм для создания сети связи, демонстрирующей взаимосвязанность около 1400 водохранилищ и 1600 водотоков в верхнем и нижнем бассейнах реки Колорадо.
Для этой сети в алгоритме использовались данные из трех источников: топографическая информация из U.S. Набор национальных гидрографических данных Геологической службы (USGS); данные из Национальной системы информации о водных ресурсах Геологической службы США; и данные водохранилища из Национального реестра плотин.
«Это инструмент, который могут использовать операторы электростанций, операторы водохранилищ, управляющие водными ресурсами – действительно, он для всех, кто набирает воду из речной системы», – говорит Мухопадхьяй. "Он может информировать их о состоянии реки как вверх по течению, так и вниз по течению, и помочь им принять решение о том, где им следует брать воду из системы."
Исследователи также сделали общедоступным шаблон, позволяющий любому создавать аналогичные сети связи для других водоразделов.
«Это должно быть довольно легко для специалистов по водным ресурсам», – говорит Мухопадхьяй.
«В настоящее время мы работаем над национальной версией, которая, как мы думаем, поможет нам лучше понять все способы, которыми речные бассейны соединяют инфраструктуры по всей стране», – говорит Арумугам.