Forskare vid Oregon State University har utvecklat en ny metod för att bygga datormodeller som banar väg för bättre förståelse av översvämningsriskerna för kustsamhällen.

Det är viktigt eftersom städer längs kusten ofta ligger nära mynningar, vilket gör dem sårbara för både stormvattenflod och översvämningar av floder.

Flodmynningar uppstår där floder rinner ut i havet, vilket betyder att floderna påverkas av tidvatten översvämningar och upplever också ofta, periodiska förändringar i salthalt, solljus och syre.

Studieplatsen för denna forskning var Washington state's Grays Harbour, men metoden kan tillämpas på alla områden som utsätts för flodmynningar.

"Översvämning i områden som Stillahavsområdet är komplicerat eftersom många processer bidrar, som tidvatten, stora vågor och flodflöde, "sa Kai Parker, motsvarande författare till studien publicerad i Kustteknik . "Vi måste kunna förutsäga vattennivåer på flera tidsskalor."

På kort sikt - dvs. översvämningar från en viss storm - förutsägelser kan informera beslut om åtgärder som evakueringar och vägstängningar. Och det är också viktigt att förstå hur översvämningar sker över längre tidsskalor - till exempel så planläggare kan ha mer information när de beslutar om de ska utveckla ett lågt markområde eller inte.

Den nya datormodellen innefattar "emulering" och använder statistiska tekniker, i motsats till traditionella modeller som direkt försöker återge den stora samlingen av fysiska processer som spelar när flodmynningar översvämmar.

Den direkta reproduktionen, Parker noterade kräver mycket tid och processorkraft.

"Beräkningskostnaden gör det svårt att studera översvämningar vid långa tidsskalor, "sa han." Den viktigaste frågan vi ville svara på i denna studie är, 'finns det ett bättre sätt att hantera långa simuleringstider för beräkningsmässigt dyra översvämningsmodeller?'

Forskningen var en del av Parkers doktorsexamen. program vid OSU under professorerna David Hill från College of and Engineering och Peter Ruggiero från College of Earth, Havs- och atmosfäriska vetenskaper. Bland medarbetarna fanns också Katy Serafin, en alumn i Oregon State snart på fakulteten vid University of Florida.

"Vi minskade modellens komplexitet genom att använda statistiska metoder, "sa Parker, nu en Fulbright -forskare vid Universidad Técnica Federico Santa Maria i Chile. "När den statistiska modellen eller emulator, är byggt - när vi väl har skapat en utbildningsdataset och tränar emulatorn - kommer ytterligare användning av det till i princip noll kostnad. Det är nästan omedelbart. "

Emulatorn fungerade bra och återgav de extrema vattennivåerna under de senaste översvämningshändelserna i Grays Harbour, Sa Parker.

Ungefär 140 mil nordväst om Portland, Oregon, Grays Harbour är en grund vik-medeldjup:ungefär 5 meter-med en djupvattennavigeringskanal som underhålls av United States Army Corps of Engineers.

Grays Harbour täcker 235 kvadratkilometer, matas av fem floder som dränerar en vattendelare som är större än 7, 000 kvadratkilometer och är "utsatt för ett energiskt storm- och vågklimat, "Parker sa, ger ett gediget test för modellen.

"Vår modell är mycket användbar eftersom vi kan använda den för att utforska en oändlig mängd framtida översvämningsscenarier, "Parker sa." Detta gör att vi bättre kan förstå risken för översvämningar i kustsamhällen samt hur denna risk kommer att förändras när vi går in i framtiden. "