Monitoiminen tulvasuoja, Indonesia: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Johdanto

Rotterdamin ammattikorkeakoulu (RUAS) ja Unissulan yliopisto Semarangissa, Indonesiassa, tekevät yhteistyötä kehittääkseen ratkaisuja Semarangin Banger-polderin ja sitä ympäröivien alueiden veteen liittyviin ongelmiin. Banger-polderi on tiheästi asuttu matala alue, jossa on vanhentunut polderijärjestelmä, joka on perustettu siirtomaa-aikana. Alue vajoaa pohjaveden oton vuoksi. Tällä hetkellä noin puolet alueesta sijaitsee keskimääräisen merenpinnan alapuolella. Rankkasateita ei voi enää tyhjentää vapaana virtauksena, mikä johtaa usein tulviin ja tulviin. Lisäksi rannikkotulvien todennäköisyys (ja riski) kasvaa suhteellisen tason nousun vuoksi. Löydät täydellisen kuvauksen Banger -polderin ongelmista ja mahdollisista ratkaisustrategioista.

Tämä projekti keskittyy tulvasuojan monitoimiseen käyttöön. Alankomaiden kokemus tulvasuojelusta on erittäin tärkeää tässä hankkeessa. Indonesian kollegoille Semarangissa tehdään opetusohjelma vedenpidätysrakenteen ylläpitämisestä.

Tausta

Semarang on Indonesian viidenneksi suurin kaupunki, jossa on lähes 1,8 miljoonaa asukasta. Lisäksi 4,2 miljoonaa ihmistä asuu ympäröivillä alueilla. Kaupungin talous kukoistaa, viime vuosina on tapahtunut paljon muutoksia ja tulevaisuudessa muutoksia tulee lisää. Kaupankäynti ja teollisuuden tarve aiheuttavat kasvavaa taloutta, mikä lisää liiketoimintaympäristöä. Tämä kehitys lisää väestön ostovoimaa. Voidaan päätellä, että kaupunki kasvaa, mutta valitettavasti myös ongelma kasvaa: kaupunkia kohtaa tulvat, jotka kasvavat usein. Nämä tulvat johtuvat pääasiassa sisämaan vajoamisesta, joka vähenee ottamalla pohjavettä suuria määriä. Nämä nostot aiheuttavat laskeutumista noin 10 senttimetriä vuodessa. (Rochim, 2017) Seuraukset ovat suuret: paikallinen infrastruktuuri on vaurioitunut, mikä lisää onnettomuuksia ja ruuhkia. Lisäksi yhä useammat ihmiset jättävät kotinsa tulvien vuoksi. Paikalliset yrittävät käsitellä ongelmia, mutta se on enemmän ratkaisu ongelmien kanssa elämiseen. Ratkaisut ovat luopuminen matalasta asunnosta tai nykyisen infrastruktuurin nostaminen. Nämä ratkaisut ovat lyhyen aikavälin ratkaisuja, eivätkä ne ole kovin tehokkaita.

Tavoite

Tämän asiakirjan tavoitteena on tarkastella mahdollisuuksia suojella Semarangin kaupunkia tulvilta. Suurin ongelma on kaupungin uppoava maaperä, mikä lisää tulvien määrää tulevaisuudessa. Ensinnäkin monitoiminen tulvasuoja suojaa Semarangin asukkaita. Tärkein osa tätä tavoitetta on käsitellä yhteiskunnallisia ja ammatillisia ongelmia. Yhteiskunnallinen ongelma on tietysti Semarangin alueen tulvat. Ammattimainen ongelma on tietämyksen puute vedensuojelusta, maaperän vajoaminen on osa tätä tiedon puutetta. Nämä kaksi ongelmaa ovat tämän tutkimuksen perusta. Pääongelman lisäksi tavoitteena on opettaa Semarangin asukkaille (monitoiminen) tulvasuoja.

Lisätietoja Semarangin delta -hankkeen tiedoista on seuraavassa artikkelissa;

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

Vaihe 1: Sijainti

Ensimmäinen askel on löytää oikea paikka vesisäiliölle. Meidän tapauksessamme tämä sijainti on Semarangin rannikolla. Tätä sijaintia käytettiin ensin kalastuslammikkona, mutta sitä ei enää käytetä Tällä alueella on kaksi jokea. Tekemällä vesisäiliön tänne, näiden jokien päästöt voidaan varastoida veden varastointialueelle. Vesisäiliön lisäksi oja toimii myös merisuojana. Siksi tämä on täydellinen paikka käyttää tätä paikkaa veden varastointialueena.

Vaihe 2: Maaperätutkimus

Ojan rakentamiseksi maaperän rakenteen tutkiminen on tärkeää. Ojan rakentaminen on tehtävä kiinteällä maaperällä (hiekka). Jos oja on rakennettu pehmeälle maaperälle, oja laskeutuu ja ei enää täytä turvallisuusvaatimuksia.

Jos maaperä koostuu pehmeästä savikerroksesta, maaperää parannetaan. Tämä maanparannus koostuu hiekkakerroksesta. Kun tätä maaperän parannusta ei ole mahdollista säätää, on tarpeen ajatella muiden tulvasuojelurakenteiden mukauttamista. Seuraavat kohdat tarjoavat muutamia esimerkkejä tulvasuojelusta;

• rannan seinä
• hiekan täydennys
• dyynit
• arkin paalutus

Vaihe 3: Ojan korkeusanalyysi

kolmas vaihe on analysoida tiedot ojan korkeuden määrittämiseksi. Oja suunnitellaan useita vuosia, ja siksi useita tietoja tutkitaan ojan korkeuden määrittämiseksi. Alankomaissa tutkitaan korkeuden määrittämiseksi viisi aihetta;

• Vertailutaso (keskimääräinen merenpinta)
• Tasojen nousu ilmastonmuutoksen vuoksi
• Vuoroveden ero
• Aallon nousu
• Maaperän vajoaminen

Vaihe 4: Ojan liikerata

Määrittämällä ojan liikerata voidaan määrittää ojan pituudet ja vesisäiliön pinta -ala.

Meidän tapauksessamme polderi tarvitsee 2 tyyppistä ojaa. Yksi pato, joka täyttää tulvasuojan vaatimukset (punainen viiva) ja toinen, joka toimii veden varastointialueen ojana (keltainen viiva).

Tulvasuojan pituus (punainen viiva) on noin 2 km ja varastoalueen oja (keltainen viiva) on noin 6,4 km. Vesivaraston pinta -ala on 2,9 km².

Vaihe 5: Vesitase -analyysi

Oven korkeuden (keltainen viiva) määrittämiseksi tarvitaan vesitasapaino. Vesitasapaino näyttää veden määrän, joka virtaa alueelle ja sieltä pois, jolla on huomattava sademäärä. Tästä seuraa vesi, joka on varastoitava alueelle tulvien estämiseksi. Tältä pohjalta voidaan määrittää paton korkeus. Jos ojan korkeus on epärealistisen korkea, on tehtävä toinen säätö tulvien estämiseksi, kuten; suurempi pomp -kapasiteetti, ruoppaus tai suurempi vesivaraston pinta -ala.

varastoitavan veden määrittämiseksi analysoitavat tiedot ovat seuraavat;

• Huomattavaa sadetta
• Pintaveden valuma -alue
• haihtuminen
• pumpun kapasiteetti
• veden varastointialue

Vaihe 6: Vesitasapaino ja pato 2 -suunnittelu

Vesitasapaino

Tapauksemme vesitasapainoa varten on käytetty normatiivista esisäätöä 140 mm (Data Hidrology) päivässä. Vesivarastomme valuma -alue on 43 km². Alueelta virtaava vesi on keskimäärin 100 mm kuukaudessa ja pumpun kapasiteetti 10 m³ sekunnissa. Kaikki nämä tiedot on laskettu m3: ksi päivässä. Sisään- ja ulosvirtaustietojen tulos antaa talteen otettavan veden määrän m³. Levittämällä tämä varastoalueelle voidaan määrittää vesivaraston tason nousu.

Pato 2

Vedenpinnan nousu

Ojan korkeus määräytyy osittain vesivarastointitason nousun perusteella.

Suunnittele elämä

Oja on suunniteltu kestämään vuoteen 2050 asti, eli 30 vuoden ajan suunnittelupäivästä.

Paikallinen maaperän vajoaminen

Paikallinen vajoaminen on yksi tämän patorakenteen tärkeimmistä tekijöistä, koska pohjaveden poisto aiheuttaa 5–10 senttimetrin vuodessa tapahtuvaa vajoamista. Maksimi oletetaan, tämä antaa tuloksen 10 cm * 30 vuotta = 300 cm on 3,00 metriä.

Volyymitasapainon rakentaminen

Paton pituus on noin 6,4 kilometriä.

Pinta -ala savi = 16 081,64 m²

Saven tilavuus = 16 081,64 m² * 6400 m = 102 922 470,40 m3 ≈ 103,0 * 10^6 m3

Hiekka -alue = 80 644,07 m²

Tilavuushiekka = 80 644,07 m² * 6400 m = 516122060,80 m3 ≈ 516,2 * 10^6 m3

Vaihe 7: Ojaosio

Seuraavia kohtia käytettiin määrittämään ojan korkeus meren ojalle

Pato 1

Suunnittele elämä

Oja on suunniteltu kestämään vuoteen 2050 asti, eli 30 vuoden ajan suunnittelupäivästä.

Viitetaso

Vertailutaso on ojan suunnittelukorkeuden perusta. Tämä taso vastaa keskimääräistä merenpintaa (MSL).

Merenpinnan nousu

Lisämaksu korkean veden noususta seuraavien 30 vuoden aikana lämpimässä ilmastossa, jossa ilmavirran muutos on pieni tai korkea. Tietojen ja paikkatietojen puutteen vuoksi oletetaan enintään 40 senttimetriä.

Nousuvesi

Tapauksemme suurin tammikuun tulva on 125 senttimetriä (Data Tide 01-2017) viitetason yläpuolella.

Ylipysäytys/aallon nousu

Tämä tekijä määrittää arvon, joka esiintyy aaltojen käynnistymisen aikana suurimmilla aalloilla. Oletetaan, että aallonkorkeus on 2 metriä (J. Lekkerkerk), aallonpituus 100 m ja kaltevuus 1: 3. Ylipäästöjen laskenta on als volgt;

R = H * L0 * rusketus (a)

H = 2 m

L0 = 100 m

a = 1: 3

R = 2 * 100 * rusketus (1: 3) = 1,16 m

Paikallinen maaperän vajoaminen

Paikallinen vajoaminen on yksi tämän patorakenteen tärkeimmistä tekijöistä, koska pohjaveden poisto aiheuttaa 5–10 senttimetrin vuodessa tapahtuvaa vajoamista. Maksimi oletetaan, tämä antaa tuloksen 10 cm * 30 vuotta = 300 cm on 3,00 metriä.

Volyymitasapainon rakentaminen

Paton pituus on noin 2 kilometriä

Pinta -ala savi = 25563,16 m2 Tilavuus savi = 25563,16 m2 * 2000 m = 51126326 m3 ≈ 51,2 * 10^6 m3

Pinta -alahiekka = 158099,41 m2 Tilavuushiekka = 158099,41 m2 * 2000 m = 316 198822 m3 ≈ 316,2 * 10^6 m3

Vaihe 8: Paton hallinta

Ojahallinta on ojan ylläpito; tämä tarkoittaa, että ojan ulkopinta on pidettävä kunnossa. Ruiskutuksen ja leikkuun jälkeen tarkastetaan ojan lujuus ja vakaus. On tärkeää, että ojan olosuhteet vastaavat turvallisuusvaatimuksia.

Dikemanagmener on vastuussa kriittisten hetkien valvonnasta. Tämä tarkoittaa sitä, että oja on tarkastettava, jos ennustetaan korkeaa vesitasoa, pitkittynyttä kuivuutta ja runsaasti sateita. Tämän työn suorittaa koulutettu henkilökunta, joka osaa käsitellä kriittisissä tilanteissa.

Tarvittavat materiaalit

• Raportin valinta
• Mittausvalinta
• Kartta
• Huomautus

"Kapasiteetin kehittämismateriaali" antaa lisätietoja ojahoidon tärkeydestä ja tarvittavien materiaalien käytöstä.

vika mekanismi

Ojan romahtamiselle on useita mahdollisia uhkia. Uhka voi johtua korkeasta vedestä, kuivuudesta ja muista tekijöistä, jotka voivat tehdä ojan epävakaaksi. Nämä uhat voivat kasvaa edellä mainittuihin vikamekanismeihin.

Seuraavat luetelmakohdat osoittavat kaiken epäonnistumisen mekanismin;

• Mikro -epävakaus
• Makron epävakaus
• Putkisto
• Ylivuoto

Vaihe 9: Esimerkki vikamekanismista: Putkisto

Putkisto voi tapahtua, kun pohjavesi virtaa hiekkakerroksen läpi. Jos vedenpinta on liian korkea, paine nousee, mikä lisää kriittistä virtausnopeutta. Veden kriittinen virtaus poistuu ojasta ojaan tai vuotoon. Ajan myötä putki tulee leveäksi veden ja hiekan virtauksesta. Putken laajentamisen aikana hiekkaa voi kuljettaa mukana, mikä voi aiheuttaa ojan romahtamisen omalla painollaan.

kotelo 1

Vedenpaineet ojan alla olevassa vettä kantavassa hiekkapakkauksessa voivat nousta korkean veden aikana niin korkeiksi, että saven tai turpeen sisäpinta pullistuu. Purkauksen aikana vesi poistuu kaivojen muodossa.

kotelo 2

Purkauksen ja veden tulvan jälkeen hiekkaa voi saada mukaan, jos veden virtaus on liian korkea. Pikahiekan ulosvirtaus luodaan

kotelo 3

Jos hiekan poistovirta on liian suuri, kaivotunneli muodostuu koon mukaan. Jos putkesta tulee liian leveä, oja romahtaa.

mittaa ojan vika

Ojan vakauttamiseksi on oltava vastapaine, joka voidaan tehdä asettamalla hiekkasäkkejä lähteen ympärille.

Lisätietoja ja esimerkkejä vikamekaniikasta on seuraavassa powerpointissa;

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