Jak inżynierowie powstrzymują powodzie: rozwiązania high-tech

click fraud protection

Każdego roku społeczność w niektórych częściach świata jest niszczona przez katastrofalne powodzie. Regiony przybrzeżne są podatne na zniszczenia na historycznych poziomach Hurricane Harvey, Hurricane Sandy, Hurricane Florence i Hurricane Katrina. Niziny w pobliżu rzek i jezior są również wrażliwe. Rzeczywiście, powódź może się zdarzyć wszędzie, gdzie pada deszcz.

W miarę rozwoju miast powodzie stają się coraz częstsze, ponieważ miasta infrastruktura nie może zaspokoić potrzeb drenażowych utwardzonej ziemi. Płaskie, wysoko rozwinięte obszary, takie jak Houston, Teksas zostaw wodę bez dokąd. Przewidywany wzrost poziomu morza zagraża ulicom, budynkom i tunelom metra nadmorskie miasta, takie jak Manhattan. Ponadto starzejące się zapory i groble są podatne na porażkę, co prowadzi do rodzaju dewastacji, którą Nowy Orlean widział po huraganie Katrina.

Jest jednak nadzieja. W Japonii, Anglii, Holandii i innych nisko położonych krajach architekci i inżynierowie opracowali obiecujące technologie kontroli powodzi - i tak, inżynieria może być piękna. Jedno spojrzenie na barierę w Tamizie i można by pomyśleć, że został zaprojektowany przez nagradzanego nowoczesnym architektem zdobywcę nagrody Pritzkera.

instagram viewer

W Anglii inżynierowie zaprojektowali innowacyjną ruchomą barierę przeciwpowodziową, aby zapobiec powodziom wzdłuż Tamizy. Wykonane z pustej stali bramy wodne na Barierze Thames są zwykle otwarte, aby statki mogły przez nie przepłynąć. Następnie, w razie potrzeby, bramy wodne zamykają się, aby zatrzymać przepływ wody i zapewnić bezpieczeństwo Tamizy.

Lśniące, pokryte stalą skorupy mieszczą hydrauliczne dźwignie wahliwe, które obracają gigantyczne ramiona bramy, aby obracać bramy otwarte i zamknięte. Częściowe „położenie dolnego wycieku” pozwala wodzie przepływać pod barierą.

Otoczony wodą japoński wyspiarski kraj ma długą historię powodzi. Szczególnie zagrożone są obszary na wybrzeżu i wzdłuż szybko płynących rzek Japonii. Aby chronić te regiony, inżynierowie narodu opracowali złożony system kanałów i kanałów zamki do śluzy.

Po katastrofalnej powodzi w 1910 r. Japonia rozpoczęła eksplorację sposoby ochrony nizin w sekcji Kita w Tokio. Malownicza powódź Iwabuchi lub Akasuimon (Red Sluice Gate), został zaprojektowany w 1924 roku przez Akirę Aoyamę, japońskiego architekta, który również pracował na Kanale Panamskim. Czerwona brama śluzy została wycofana z eksploatacji w 1982 roku, ale pozostaje imponującym widokiem. Nowy zamek z kwadratowymi wieżami strażniczymi na wysokich łodygach wznosi się za starym.

Zautomatyzowane silniki z „napędem wodnym” zasila wiele bram wodnych w narażonej na powódź Japonii. Ciśnienie wody wytwarza siłę, która w razie potrzeby otwiera i zamyka bramy. Silniki hydrauliczne nie potrzebują prądu do działania, więc nie są dotknięte awariami zasilania, które mogą wystąpić podczas burz.

Holandia lub Holandia zawsze walczyły z morzem. Ponieważ 60 procent populacji żyje poniżej poziomu morza, niezbędne są niezawodne systemy kontroli powodzi. W latach 1950–1997 holenderscy zbudowali Deltawerken (Delta Works), wyrafinowana sieć zapór, śluz, śluz, wałów i barier przeciwprzepięciowych.

Jednym z najbardziej imponujących projektów Deltaworks jest Bariera Przepływów Burzy Wschodniego Scheldta lub Oosterschelde. Zamiast budować konwencjonalną tamę, Holendrzy zbudowali barierę z ruchomymi bramami.

Po 1986 r., Kiedy Oosterscheldekering (kering oznacza barierę), wysokość pływu została zmniejszona z 3,40 metra (11,2 stóp) do 3,25 metra (10,7 stóp).

Innym przykładem holenderskiego Deltaworks jest Maeslantkering lub Maeslant Storm Surge Barrier, na drodze wodnej Nieuwe Waterweg między miejscowościami Hoek van Holland i Maassluis w Holandii.

Ukończona w 1997 r. Maeslant Storm Surge Barrier jest jedną z największych ruchomych konstrukcji na świecie. Kiedy woda unosi się, skomputeryzowane ściany zamykają się a woda wypełnia zbiorniki wzdłuż bariery. Ciężar wody mocno dociska ściany i zapobiega przepływaniu wody.

Ukończony około 1960 r. Jaz Hagestein jest jednym z trzech ruchomych jazów lub zapór wzdłuż Renu w Holandii. Jaz Hagestein ma dwie ogromne łukowe bramy do kontrolowania wody i generowania energii na rzece Lek w pobliżu wioski Hagestein. Rozciągające się na 54 metry bramy na zawiasach są połączone z betonowymi przyczółkami. Bramy są przechowywane w pozycji górnej. Obracają się w dół, aby zamknąć kanał.

Tamy i bariery wodne, takie jak Hagestein Weir, stały się modelami dla inżynierów kontroli wody na całym świecie. Bariery huraganu w Stanach Zjednoczonych od dawna używają bram w celu ograniczenia powodzi. Na przykład bariera huraganu Fox Point na Rhode Island wykorzystała trzy bramy, pięć pomp i serię wałów przeciwpowodziowych do ochrony Providence, Rhode Island po potężnym przypływie huraganu Sandy w 2012 roku.

Dzięki słynnym kanałom i kultowym gondolom Wenecja we Włoszech jest dobrze znanym wodnym środowiskiem. Globalne ocieplenie zagraża jego istnieniu. Od lat 80. urzędnicy wlewają pieniądze do

Projekt Modulo Sperimentale Elettromeccanico lub MOSE, seria 78 barier, które mogą wspólnie lub niezależnie wznosić się przez otwór laguny i ograniczać podnoszące się wody Morza Adriatyckiego.

Eksperymentalny moduł elektromechaniczny rozpoczął budowę w 2003 r., A zawiasy osadowe i skorodowane stały się problematyczne, nawet przed całkowitym wdrożeniem.

Rzeka Eden w północnej Anglii ma tendencję do przepełnienia brzegów, więc miasto Appleby-in-Westmorland postanowiło ją kontrolować za pomocą skromnej bariery, którą można łatwo podnieść i obniżyć.

W Stanach Zjednoczonych rozwiązania potencjalnej powodzi często wiążą się ze stosami worków z piaskiem, ciężkimi maszynami tworzącymi wydmy na plażach oceanicznych oraz prowizorycznymi wałami przeciwpowodziowymi budowanymi w panice. Inne kraje po prostu włączają technologię do swoich planów budynków. Mogą Rozwiązania inżynieryjne USA w zakresie kontroli powodzi być bardziej zaawansowanym technologicznie?

instagram story viewer