Многофункциональная защита от наводнений, Индонезия: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Вступление

Роттердамский университет прикладных наук (RUAS) и Университет Униссула в Семаранге, Индонезия, сотрудничают в разработке решений связанных с водой проблем в польдере Бангер в Семаранге и прилегающих районах. Польдер Бангер - это густонаселенная низменная территория с устаревшей системой польдеров, созданной в колониальную эпоху. Район оседает из-за добычи грунтовых вод. В настоящее время около половины территории находится ниже среднего уровня моря. Сильные ливневые дожди больше нельзя осушать при свободном течении, что приводит к частым плювиальным и речным паводкам. Кроме того, вероятность (и риск) прибрежных наводнений возрастает из-за относительного повышения уровня моря. Вы можете найти полное описание проблем в польдере Banger и возможные стратегии решения.

Этот проект ориентирован на многофункциональное использование защиты от наводнений. В этом проекте очень важен голландский опыт в области защиты от наводнений. Для индонезийских коллег в Семаранге будет подготовлено руководство по поддержанию водоудерживающей структуры.

Фон

Семаранг - пятый по величине город Индонезии с населением почти 1,8 миллиона человек. Еще 4,2 миллиона человек проживают в окрестностях города. Экономика в городе процветает, за последние годы многое изменилось, и в будущем будет больше изменений. Стремление к торговле и потребности промышленности вызывают рост экономики, что улучшает деловой климат. Эти события вызывают рост покупательной способности населения. Можно сделать вывод, что город растет, но, к сожалению, растет и проблема: город сталкивается с наводнениями, которые часто усиливаются. Эти наводнения в основном вызваны оседанием внутренних земель, которое уменьшается из-за забора грунтовых вод в больших количествах. Эти отходы вызывают проседание примерно на 10 сантиметров в год. (Rochim, 2017) Последствия огромны: повреждена местная инфраструктура, что приводит к большему количеству аварий и заторов на дорогах. Кроме того, все больше и больше людей покидают свои дома в результате усиливающихся наводнений. Местные жители пытаются справиться с проблемами, но это скорее решение, чтобы жить с проблемами. Решения заключаются в отказе от низко расположенных домов или повышении существующей инфраструктуры. Эти решения являются краткосрочными и не будут очень эффективными.

Задача

Цель данной статьи - изучить возможности защиты города Семаранг от наводнения. Основная проблема - проседание грунта в городе, это увеличит количество наводнений в будущем. В первую очередь, многофункциональный барьер от наводнений защитит жителей Семаранга. Наиболее важной частью этой цели является решение социальных и профессиональных проблем. Социальная проблема - это, конечно, наводнение в районе Семаранг. Профессиональная проблема - это отсутствие знаний о защите от воды, проседание слоев почвы - часть этого недостатка знаний. Эти две проблемы составляют основу настоящего исследования. Помимо основной проблемы, это цель - научить жителей Семаранга, как поддерживать (многофункциональный) барьер от наводнений.

Более подробную информацию о проекте дельты в Семаранге можно найти в следующей статье;

hrnl-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/0914548_hr_nl/EairiYi8w95Ghhiv7psd3IsBrpImAprHg3g7XgYcNQlA8g?e=REsaek

Шаг 1. Местоположение

Первым делом нужно найти подходящее место для хранения воды. В нашем случае это место находится у побережья Семаранга. Это место сначала использовалось как пруд, но сейчас оно больше не используется. В этом месте протекают две реки. Сделав здесь водохранилище, сток этих рек может быть сохранен в водохранилище. Помимо функции водохранилища, дамба также действует как защита от моря. Таким образом, это делает его идеальным местом для использования в качестве хранилища воды.

Шаг 2: Исследование почвы

Чтобы построить дамбу, важно изучить структуру почвы. Строительство дамбы необходимо производить на твердом грунте (песке). Если дамба построена на мягком грунте, дамба осядет и больше не будет соответствовать требованиям безопасности.

Если почва состоит из мягкого слоя глины, будет применено улучшение почвы. Это улучшение почвы состоит из слоя песка. Когда невозможно отрегулировать это улучшение почвы, следует подумать об адаптации других конструкций защиты от наводнений. Следующие пункты предлагают несколько примеров защиты от наводнений;

• пляжная стена
• добавка песка
• дюны
• шпунт

Шаг 3: Анализ высоты дамбы

третий шаг - анализ информации для определения высоты дамбы. Дамба будет рассчитана на несколько лет, поэтому для определения высоты дамбы будет изучен ряд данных. в Нидерландах исследуются пять субъектов для определения высоты;

• Контрольный уровень (средний уровень моря)
• Повышение уровня из-за изменения климата
• Разница приливов
• Набег волны
• Проседание грунта

Шаг 4: Траектория дамбы

Путем определения траектории дамбы можно определить длину дамбы и то, какой будет поверхность водохранилища.

В нашем случае для польдера нужны дайки 2-х типов. Одна плотина, отвечающая требованиям защиты от наводнений (красная линия), и одна, которая функционирует как дамба для водохранилища (желтая линия).

Длина дамбы для защиты от наводнений (красная линия) составляет около 2 км, а длина дамбы для зоны хранения (желтая линия) составляет около 6,4 км. Площадь водохранилища 2,9 км².

Шаг 5: Анализ водного баланса

Для определения высоты дамбы (желтая линия) потребуется водный баланс. Водный баланс показывает количество воды, которая поступает в зону со значительными осадками и выходит из нее. Отсюда следует вода, которую необходимо хранить на участке, чтобы предотвратить затопление. Исходя из этого, можно определить высоту дамбы. Если высота дамбы нереально велика, необходимо будет произвести еще одну корректировку, чтобы предотвратить затопление, например: большая емкость помпы, выемка грунта или большая площадь водохранилища.

информация, которая должна быть проанализирована для определения воды, которая должна храниться, выглядит следующим образом;

• Сильные осадки
• Водосбор поверхностных вод
• испарение
• мощность насоса
• водохранилище

Шаг 6: водный баланс и конструкция дамбы 2

Водный баланс

Для водного баланса в нашем случае использовалось нормативное количество осадков 140 мм (Data Hidrology) в сутки. Площадь дренажа нашего водохранилища составляет 43 км². Средняя испаряемость воды, вытекающей из этой зоны, составляет 100 мм в месяц, а производительность насоса составляет 10 м³ в секунду. Все эти данные приведены к м3 в сутки. Результат данных о притоке и оттоке дает количество кубометров воды, которое необходимо восстановить. Распределив это по площади хранения, можно определить подъем уровня области хранения воды.

Дайка 2

Повышение уровня воды

Высота дамбы частично определяется подъемом уровня акватории.

Дизайн жизни

Плотина рассчитана на срок эксплуатации до 2050 года, это период от 30 лет с момента проектирования.

Местное проседание грунта

Местное проседание является одним из основных факторов при проектировании этой дамбы из-за проседания на 5-10 сантиметров в год из-за добычи подземных вод. Предполагается максимум, это дает результат 10 см * 30 лет = 300 см равно 3,00 метра.

Строительная дамба баланса объема

Длина дамбы около 6,4 километра.

Площадь глины = 16 081,64 м².

Объем глины = 16081,64 м² * 6400 м = 102 922 470,40 м3 ≈ 103,0 * 10 ^ 6 м3

Площадь песка = 80 644,07 м²

Объем песка = 80 644,07 м² * 6400 м = 516 122 060,80 м3 ≈ 516,2 * 10 ^ 6 м3

Шаг 7: Участок дамбы

Следующие точки использовались для определения высоты дамбы для морской дамбы.

Дайка 1

Дизайн жизни

Плотина рассчитана на срок эксплуатации до 2050 года, это период от 30 лет с момента проектирования.

Контрольный уровень

Контрольный уровень - это основание проектной высоты дамбы. Этот уровень равен среднему уровню моря (MSL).

Повышение уровня моря

Доплата за высокий уровень воды в ближайшие 30 лет в теплом климате с низким или высоким значением изменения схемы воздушного потока. Из-за недостатка информации и знания местности предполагается, что максимум 40 сантиметров.

Прилив

Максимальное затопление в януари, которое происходит в нашем случае, составляет 125 сантиметров (Data Tide 01-2017) сверх контрольного уровня.

Перегрев / набег волны

Этот коэффициент определяет значение, которое возникает во время наката волны при максимальных волнах. Предполагается высота волны 2 метра (J. Lekkerkerk), длина волны 100 м и уклон 1: 3. Расчет превышения - als volgt;

R = H * L0 * tan (а)

H = 2 м

L0 = 100 м

а = 1: 3

R = 2 * 100 * загар (1: 3) = 1,16 м

Местное проседание грунта

Местное проседание является одним из основных факторов при проектировании этой дамбы из-за проседания на 5-10 сантиметров в год из-за добычи подземных вод. Предполагается максимум, это дает результат 10 см * 30 лет = 300 см равно 3,00 метра.

Строительная дамба баланса объема

Длина дамбы около 2 км.

Площадь глины = 25 563,16 м2 Объем глины = 25 563,16 м2 * 2000 м = 51126326 м3 ≈ 51,2 * 10 ^ 6 м3

Площадь песка = 158 099,41 м2 Объем песка = 158 099,41 м2 * 2000 м = 316 198 822 м3 ≈ 316,2 * 10 ^ 6 м3

Шаг 8: Управление плотиной

Управление плотиной - это обслуживание дамбы; это будет означать, что необходимо сохранить внешнюю часть дамбы. Рядом с опрыскиванием и кошением будет проверка прочности и устойчивости дамбы. Важно, чтобы условия дамбы соответствовали требованиям безопасности.

Дикеманагменер отвечает за наблюдение и контроль в критические моменты. Это будет означать, что дамба должна быть обследована в случае прогнозируемого высокого уровня воды, продолжительной засухи, большого стока дождевых осадков речных плавучих контейнеров. Эта работа выполняется обученным персоналом, который знает, как действовать в критических ситуациях.

Необходимые материалы

• Выбор отчета
• Измерительный пикировщик
• карта
• Примечание

«Материал для наращивания потенциала» дает дополнительную информацию о важности управления дамбами и использовании необходимых материалов.

механизм отказа

Существуют различные возможные угрозы обрушения дамбы. Угроза может быть вызвана паводком, засухой и другими факторами, которые могут сделать дамбу нестабильной. Эти угрозы могут перерасти в вышеупомянутые механизмы отказа.

Следующие ниже пункты показывают весь механизм отказа;

• Микро нестабильность
• Макро-нестабильность
• Трубопровод
• Переполнение

Шаг 9: Пример механизма отказа: трубопровод

Трубопровод может возникнуть, когда грунтовые воды протекают через слой песка. Если уровень воды слишком высок, давление будет расти, что увеличивает критическую скорость потока. Критический поток воды выйдет из дамбы в канаву или просачивание. Со временем труба расширится за счет потока воды и песка. Во время расширения трубы песок может уноситься, что может привести к обрушению дамбы под действием собственного веса.

fase 1

Давление воды в водоносной пачке песка под дамбой может стать настолько высоким во время паводка, что внутреннее покрытие из глины или торфа будет вздыматься. При извержении водные выходы имеют вид колодцев.

fase 2

После извержения и разлива воды песок может уноситься, если поток воды слишком высок. Создается отток зыбучих песков

fase 3

В случае слишком большого сбросного потока песка по размеру возникнет земляной туннель. Если труба станет слишком широкой, дамба обрушится.

Мера против разрушения дамбы

Чтобы сделать дамбу устойчивой, необходимо обеспечить противодавление, что можно сделать, поместив мешки с песком вокруг источника.

Для получения дополнительной информации и примеров механики отказа просмотрите следующую PowerPoint;

hrnl-my.sharepoint.com/:p:/r/personal/0914…