Table of Contents

Зоны наводнений FEMA являются научно очерченными областями, которые сообщают о риске наводнений по всей территории Соединенных Штатов. Эти зоны являются продуктом десятилетий гидрологических исследований, анализа данных и моделирования усилий, которые переводят сложные экологические факторы в действенные классификации. Понимание науки, стоящей за этими зонами, имеет решающее значение для владельцев недвижимости, градостроителей, менеджеров по чрезвычайным ситуациям и всех, кто участвует в готовности к стихийным бедствиям. Вдали от произвольных линий на карте, зоны наводнений FEMA представляют собой строгую попытку количественно оценить и сообщить вероятность и тяжесть наводнений, обеспечивая основу для требований страхования, строительных норм и стратегий устойчивости сообщества.

В этой статье рассматриваются научные методы, используемые для определения зон наводнений FEMA, разбивается наиболее распространенные категории зон и объясняется, почему эти обозначения имеют значение для готовности к стихийным бедствиям. Мы также рассмотрим ограничения текущего картирования наводнений и способы, которыми отдельные лица и сообщества могут использовать информацию о зонах наводнений для снижения риска и защиты жизни и имущества.

Как определяются зоны наводнений FEMA: научный процесс

Создание зон наводнений FEMA не является ночным мероприятием. Оно включает в себя систематический анализ нескольких источников данных и моделей для оценки вероятности наводнений для данной области. Процесс руководствуется Национальной программой страхования от наводнений (NFIP) и опирается на Карты страховых тарифов наводнений (FIRMs) , которые являются официальными картами, используемыми для обозначения зон наводнений. Вот ключевые научные компоненты:

Гидрологическое и гидравлическое моделирование

Ядро определения зоны паводка лежит в гидрологическом моделировании (как осадки становятся стоком) и гидромоделировании (как вода перемещается по каналам и через поймы). Гидрологи анализируют исторические данные осадков из таких источников, как Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) для создания оценок частоты осадков — по сути, вероятность того, что определенное количество дождя выпадет в течение заданной продолжительности в конкретной области. Например, «1% годовой вероятности превышения» (часто называемый 100-летним наводнением) является статистическим эталоном, широко используемым в картировании наводнений.

Один общий набор данных - это Атлас 14 NOAA, который предоставляет оценки частоты осадков для большей части Соединенных Штатов. В сочетании с цифровыми моделями высот (DEM) и данными о землепользовании инженеры могут моделировать, как сильные осадки будут утекать с земли, втекать в ручьи и реки и распространяться по поймам. [FLT: 2] Сервисный центр Flood Map Flood Map предлагает доступ к этим картам и подробной технической документации.

Повышение уровня наводнений (BFE)

Критическим результатом этих моделей является Base Flood Elevation (BFE) — расчетная высота, до которой ожидается повышение паводковой воды во время 1%-го ежегодного вероятного наводнения (базового наводнения). BFE измеряется в футах выше среднего уровня моря и используется для проектирования устойчивых к наводнениям структур, установления минимальных требований к высоте здания и определения тарифов страхования от наводнений. Для зон высокого риска, таких как A и AE , знание BFE имеет важное значение для соблюдения местных правил управления поймами.

Топографические данные и LiDAR

Точная топография является основополагающим элементом картирования наводнений. В прошлом карты опирались на контурные линии из карт квадратра USGS, которые имели ограниченную вертикальную точность. Сегодня многие зоны опасности наводнений моделируются с использованием LiDAR (Light Detection and Ranging) , летавших с самолетов. LiDAR предоставляет данные о высоте с чрезвычайно высоким разрешением, часто с вертикальной точностью от 10 до 30 сантиметров. Эта точность позволяет инженерам моделировать глубины наводнений с гораздо большей точностью, особенно в плоских или низменных районах, где небольшие изменения высоты значительно влияют на степень наводнений. USGS 3D Elevation Program обеспечивает свободный доступ к данным LiDAR, используемым в этих исследованиях.

Статистический анализ частоты наводнений

Для определения риска наводнений в данном месте гидрологи используют анализ частоты наводнений. Этот статистический метод соответствует наблюдаемым записям потоков (собранным из датчиков потока USGS) для распределения вероятности (часто распределение типа Log-Pearson, как рекомендовано USGS Bulletin 17C. Анализируя данные о потоках за десятилетия, аналитики могут экстраполировать пиковые разряды, связанные с наводнениями различных интервалов рецидивов — 10-летние, 50-летние, 100-летние и 500-летние наводнения. Эти разряды наводнений затем используются в качестве входных данных для гидравлических моделей для расчета соответствующих протяженностей и высот наводнений.

Прибрежные наводнения: добавление штормового натиска и волнового действия

Для прибрежных районов анализ является более сложным. FEMA использует методологию Coastal Flood Hazard Analysis and Mapping, которая включает моделирование штормовых нагонов (с использованием моделей, таких как SLOSH, разработанный Национальной метеорологической службой) и волновой анализ. 1% годовой случайный наводнение на побережье происходит не только от прилива или прямых осадков — оно часто включает в себя комбинацию штормового нагона, астрономического прилива и волновой установки. В зонах с высокой волновой энергией, таких как обозначенные V и VE, основной опасностью является не только глубина воды, но и сила волн, которая может разрушать фундаменты и разрушать структуры. Эти зоны отправляются от береговой линии для учета потенциальных волновых воздействий, а BFE включает высоту волны выше уровня нагона.

Общие категории зон наводнений FEMA

Зоны наводнений FEMA делятся на зоны повышенного риска, умеренного и низкого риска и специальные зоны. В следующей таблице приведены наиболее распространенные категории:

  • Зона А — Районы с 1%-ной годовой вероятностью затопления (100-летнее наводнение). Обычно не предоставляются базовые высоты затопления (BFE); примерные исследования.
  • Зона AE — такая же, как и A, но с BFE, определяемыми подробными исследованиями. Это наиболее распространенные зоны высокого риска, используемые для управления поймой.
  • Зона AH — Районы, подверженные мелководным наводнениям (обычно прудовому) со средней глубиной от 1 до 3 футов.
  • Зона АО — Районы, подверженные мелководным наводнениям (обычно листовой поток на наклонной местности) со средней глубиной от 1 до 3 футов. БФЭ не даются; вместо этого предоставляются глубины наводнений.
  • Зона V — Прибрежные районы с высокой степенью опасности, подверженные действию скоростных волн (эффекты штормовых волн) в дополнение к штормовому нагону.Используется для 100-летнего наводнения на открытых побережьях.
  • Зона VE — прибрежные районы с высокой опасностью с подробным анализом волн и BFE, которые включают высоты гребня волны.
  • Зона X (затененная) — Районы с 0,2% годовых шансов наводнений (500-летнее наводнение) или районы, защищенные дамбами от 100-летних наводнений.
  • Зона X (незатененная) — Районы за пределами 0,2% годовой вероятности поймы. Низкий риск.
  • Зона D — Районы, где риски наводнений не определены, но возможны. Используется для районов с недостаточными данными.

Важно отметить, что зоны высокого риска (A, AE, V, VE и т. д.) требуют страхования от наводнений для объектов недвижимости с ипотекой от кредиторов, регулируемых федеральным законодательством. Даже в зонах с умеренным или низким риском рекомендуется страхование от наводнений, поскольку около 25% всех страховых претензий от наводнений поступают из районов за пределами зон высокого риска.

Важность обозначений зон наводнений в готовности к стихийным бедствиям

Зоны наводнений FEMA — это не просто бюрократические ярлыки, они напрямую информируют о том, как сообщества готовятся, реагируют и восстанавливаются после наводнений.

Требования к страхованию от наводнений и передача рисков

NFIP предписывает страхование от наводнений для структур, расположенных в зонах высокого риска (зоны A / V), которые имеют ипотечные кредиты от федеральных кредиторов. Это требование гарантирует, что владельцы недвижимости несут некоторый финансовый риск для жизни в районах, подверженных наводнениям, что, в свою очередь, снижает нагрузку на федеральную помощь в случае стихийных бедствий после наводнения. Страховые взносы основаны на зоне наводнения, BFE, типе структуры и высоте самого низкого этажа. Сообщества, которые участвуют в NFIP, соглашаются принять и обеспечить соблюдение постановлений по управлению поймами, которые соответствуют стандартам FEMA, что создает общенациональный базовый уровень для устойчивости к наводнениям. Согласно странице FLT: 0 FEMA Страхование от наводнений , Средняя страховая политика от наводнений стоит около 700 долларов в год, но ставки могут значительно варьироваться в зависимости от зоны наводнения и других факторов.

Строительный кодекс и строительные стандарты

Местные органы власти используют зоны затопления FEMA для установления строительных норм, которые минимизируют ущерб. В зонах повышенного риска AE новое строительство должно иметь самый низкий этаж (включая подвал), поднятый до или над BFE. В зонах V здания должны быть подняты на открытых основаниях (например, насыпи или колонны), которые позволяют проходить под паводковыми водами и волнами, уменьшая силы на структуре. Эти требования, известные как ] доска , часто требуют дополнительного одного или двух футов высоты над BFE в качестве фактора безопасности. Многие сообщества приняли более строгие стандарты через NFIP Community Rating System (CRS) , которая предлагает премиальные скидки для держателей полисов в сообществах, которые осуществляют дополнительную деятельность по управлению поймой.

Планирование и зонирование землепользования

Карты зон наводнений являются важными инструментами для зонирования досок и отделов планирования. Они помогают определить, где можно развивать жилую, коммерческую или критическую инфраструктуру. Некоторые общины запрещают новое развитие наводнений (канал потока и прилегающая пойма, которые должны быть ясны для передачи паводковых вод), чтобы избежать увеличения высоты наводнений вверх по течению. Другие требуют компенсаторного хранения (раскопки нового объема поймы, чтобы компенсировать любое заполнение, размещенное в пойме) для поддержания естественной емкости для хранения наводнений. Данные от FIRMs также направляют решения о местоположении школ, больниц, пожарных станций и аварийных убежищ, гарантируя, что они размещены в районах, менее вероятно, будут затоплены во время крупного наводнения.

Маршруты аварийного планирования и эвакуации

Во время приближающегося наводнения, аварийные менеджеры полагаются на информацию зоны наводнения, чтобы предсказать, какие районы будут затронуты и выдать приказы об эвакуации. Например, во время урагана Харви (2017) и урагана Флоренция (2023), власти использовали карты наводнения FEMA в сочетании с моделями прогноза в реальном времени, чтобы определить районы, подверженные риску катастрофического наводнения. Карты помогают определить сроки эвакуации, местоположение пунктов распределения мешков с песком и постановку быстроводных спасательных групп. В прибрежных районах, зоны V часто являются первыми, которые будут эвакуированы, потому что они сталкиваются с двойной угрозой штормового нагона и волнового действия даже в умеренном урагане.

Планирование смягчения последствий и программы грантов

FEMA зоны наводнений также используются для определения приоритетов финансирования смягчения последствий. Сообщества могут подать заявку на гранты через программы, такие как Программа грантов на смягчение последствий наводнений (HMGP) или Строительство устойчивой инфраструктуры и сообществ (BRIC) для финансирования проектов, которые снижают риск наводнений. Эти проекты могут включать в себя возведение домов, приобретение и снос неоднократно затопленных объектов, строительство паводковых стен, улучшение дренажа ливневых вод или восстановление водно-болотных угодий. Право и оценка для этих грантов часто рассматривают количество структур в зонах высокого риска, потенциал для снижения потерь и экономическую эффективность предлагаемого смягчения последствий. Программа помощи в смягчении последствий наводнений (FMA) специально нацелена на объекты, застрахованные в рамках NFIP, которые пострадали от повторного ущерба от наводнений.

Ограничения и эволюция зон наводнений FEMA

Хотя карты наводнений FEMA являются бесценным инструментом, они имеют важные ограничения, которые общественность должна понимать. Признание этих недостатков позволяет повысить готовность к стихийным бедствиям даже тогда, когда официальные карты предполагают низкий риск.

Карты не являются статичными

Зоны наводнений меняются с течением времени. Развитие вверх по течению может увеличить стоки, новая инфраструктура ливневых вод может уменьшить местное обдумывание, а изменение климата изменяет модели осадков. FEMA постоянно обновляет ФИРМ через свою программу картирования, оценки и планирования рисков (Risk MAP), но процесс медленный и финансируется с перерывами. В результате некоторые карты имеют более десяти лет и могут не отражать текущее землепользование или гидрологические условия. Многие общины столкнулись с высокими требованиями о наводнениях в районах, недавно пониженных с зон высокого риска до зон умеренного риска, подчеркивая необходимость местных исследований наводнений в дополнение к анализу FEMA.

Изменение климата и увеличение частоты наводнений

1% годового вероятного наводнения является статистической концепцией, основанной на исторических данных. По мере изменения климата вероятность экстремальных осадков увеличивается во многих регионах. Например, Атлас 14 NOAA заменяется Атласом 15 в некоторых штатах для включения новых данных о осадках, которые отражают более теплую атмосферу, способную удерживать больше влаги. В результате многие 100-летние поймы могут фактически испытывать наводнения чаще, чем один раз в 100 лет. Климат.gov NOAA предоставляет отличные ресурсы о том, насколько сильно выпадают осадки. Владельцы недвижимости не должны предполагать, что пребывание в зоне X означает, что они полностью защищены от наводнений, особенно учитывая рост «дождевых бомб» и внезапных наводнений, которые могут перегружать дренажные системы.

Наводнение за пределами картонных зон

Только около 20% страховых претензий от наводнения поступают из зон высокого риска. Оставшиеся 80% происходят в районах с умеренным или низким риском, часто из-за плювиальных (поверхностных вод) наводнений, городских стоков или небольших потоков, которые не охвачены 1%-ным ежегодным анализом шансов FEMA. Многие дома в зонах X испытали наводнение в подвале из перегруженных канализационных систем или просачивающейся через стены фундамента. Кроме того, защищенные от леви районы, показанные как зоны X (умеренный риск), могут выйти из строя или быть перегружены, как это произошло в Новом Орлеане во время урагана Катрина. Система оценки риска 2.0 , введенная FEMA в 2021 году, теперь включает дополнительные факторы за пределами зоны наводнения, такие как расстояние до воды, высота и стоимость замены, чтобы произвести более справедливые премии, которые отражают фактический профиль риска каждого имущества.

Как найти зону наводнения и использовать ее для готовности

Знание зоны наводнения - первый шаг к эффективной готовности к стихийным бедствиям. Вот практическое руководство:

  1. Посетить сервисный центр FEMA Flood Map Service Center (MSC) по адресу https://msc.fema.gov/. Вы можете ввести свой адрес, чтобы просмотреть текущую эффективную панель FIRM для вашего имущества.
  2. Определите зону наводнения из легенды карты. Панель покажет букву (ы) зоны наводнения, а в районах с высоким риском вы увидите линии возвышения BFE (например, «EL 10» означает, что BFE находится на 10 футов выше среднего уровня моря).
  3. Сравните с местными картами — Некоторые сообщества принимают дополнительные карты опасности наводнений, которые могут показывать дополнительные зоны риска.
  4. Рассматривайте сертификат о повышении уровня наводнений — Если вы находитесь в зоне высокого риска, вам может потребоваться сертификат о повышении для получения правильных тарифов страхования от наводнений.
  5. Разработайте план безопасности от наводнений : Определите маршруты эвакуации, запас аварийных припасов (включая мешки с песком, насосы с батарейным питанием и резервные копии насосов), и убедитесь, что у вас есть адекватное страхование от наводнений, даже за пределами зон высокого риска.
  6. Инвестируйте в меры по смягчению последствий , основанные на вашей зоне наводнения. Например, дома в зонах V должны иметь отколовшиеся стены и якорные фундаменты; дома в зонах AE должны рассмотреть вопрос о повышении коммунальных услуг над BFE; и дома в зонах X могут извлечь выгоду из вентиляционных отверстий или сухого герметика, защищающего от наводнений.

Оригинальное название: Science as a Shield

FEMA зоны наводнений являются мощным применением гидрологической науки, предназначенной для защиты жизни и имущества от одного из самых частых и дорогостоящих стихийных бедствий. Путем перевода сложных экологических данных в стандартизированные категории риска, эти карты позволяют принимать обоснованные решения о землепользовании, проектировании зданий, страховании и реагировании на чрезвычайные ситуации. Однако наука никогда не совершенна - карты являются приближениями динамичного мира, а изменение климата переписывает статистические вероятности, которые мы когда-то использовали. Лучший подход к готовности к стихийным бедствиям - это рассматривать информацию о зоне наводнений как отправную точку, а не окончательный ответ. Объедините данные FEMA с местными знаниями, современными обследованиями высоты и здоровой оценкой мощности воды.

Если вы живете в прибрежной зоне V, в зоне речного АЭ или в зоне X с умеренным риском, инвестирование времени, чтобы понять ваш риск наводнения, может сделать разницу между управляемым событием и катастрофическими потерями. Используйте инструменты и агентства, которые мы обсуждали - FEMA, USGS, NOAA и ваш местный менеджер по пойме, - чтобы построить личный и общественный план готовности, который выходит за рамки карты. В конце концов, наука о наводнениях так же ценна, как и действия, которые она вдохновляет.