Wielofunkcyjna ochrona przeciwpowodziowa, Indonezja: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Wstęp

Uniwersytet Nauk Stosowanych w Rotterdamie (RUAS) i Uniwersytet Unissula w Semarang w Indonezji współpracują w celu opracowania rozwiązań problemów związanych z wodą na polderze Banger w Semarang i okolicach. Polder Banger to gęsto zaludniony, nisko położony obszar z przestarzałym systemem polderowym ustanowionym w epoce kolonialnej. Teren opada z powodu wydobycia wód gruntowych. Obecnie około połowa obszaru znajduje się poniżej średniego poziomu morza. Ulewne deszcze nie mogą być już odprowadzane przy swobodnym przepływie, co prowadzi do częstych powodzi pluwialnych i rzecznych. Ponadto wzrasta prawdopodobieństwo (i ryzyko) powodzi przybrzeżnych ze względu na względny wzrost poziomu morza. Pełen opis problemów na polderze Banger oraz potencjalne strategie ich rozwiązania można znaleźć.

Projekt skupia się na wielofunkcyjnym wykorzystaniu ochrony przeciwpowodziowej. W tym projekcie bardzo ważne jest doświadczenie holenderskie w zakresie ochrony przeciwpowodziowej. Dla kolegów z Indonezji w Semarang zostanie wykonany samouczek na temat utrzymywania struktury zatrzymującej wodę.

Tło

Semarang jest piątym co do wielkości miastem w Indonezji z prawie 1,8 milionami mieszkańców. W okolicach miasta mieszka kolejne 4,2 mln osób. Gospodarka w mieście kwitnie, w ostatnich latach wiele się zmieniło iw przyszłości będzie więcej zmian. Pęd handlu i potrzeby przemysłu powodują wzrost gospodarki, co poprawia klimat biznesowy. Zmiany te powodują wzrost siły nabywczej ludności. Można stwierdzić, że miasto się rozwija, ale niestety pojawia się też narastający problem: miasto boryka się z powodziami, które często nasilają się. Powodzie te są spowodowane głównie osiadaniem wewnętrznego lądu, który zmniejsza się poprzez wydobycie wód gruntowych w dużych ilościach. Te wycofania powodują osiadanie o około 10 centymetrów rocznie. (Rochim, 2017) Konsekwencje są duże: lokalna infrastruktura jest uszkodzona, co skutkuje większą liczbą wypadków i korków. Ponadto coraz więcej osób opuszcza swoje domy w wyniku nasilających się powodzi. Miejscowi próbują uporać się z problemami, ale jest to bardziej rozwiązanie, aby żyć z problemami. Rozwiązaniami są rezygnacja z nisko położonych domów lub podnoszenie obecnej infrastruktury. Te rozwiązania są rozwiązaniami krótkoterminowymi i nie będą zbyt skuteczne.

Cel

Celem niniejszego artykułu jest zbadanie możliwości ochrony miasta Semarang przed powodzią. Głównym problemem jest tonąca gleba w mieście, która w przyszłości zwiększy liczbę powodzi. Przede wszystkim wielofunkcyjna zapora przeciwpowodziowa ochroni mieszkańców Semarang. Najważniejszą częścią tego celu jest rozwiązanie problemów społecznych i zawodowych. Problemem społecznym są oczywiście powodzie w rejonie Semarang. Problemem zawodowym jest brak wiedzy na temat obrony przed wodą, do tego braku wiedzy należy osiadanie warstw gleby. Te dwa problemy są podstawą tych badań. Oprócz głównego problemu, celem jest nauczenie mieszkańców Semarang, jak utrzymywać (wielofunkcyjną) zaporę przeciwpowodziową.

Więcej informacji na temat informacji o projekcie delta w Semarang można znaleźć w poniższym artykule;

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

Krok 1: Lokalizacja

Pierwszym krokiem jest znalezienie odpowiedniej lokalizacji dla obszaru magazynowania wody. W naszym przypadku ta lokalizacja jest u wybrzeży Semarang. Ta lokalizacja była po raz pierwszy używana jako staw rybny, ale obecnie nie jest już używana. W tym obszarze znajdują się dwie rzeki. Tworząc tutaj magazyn wody, zrzut z tych rzek może być magazynowany w obszarze magazynowania wody. Oprócz funkcji magazynowania wody grobla pełni również funkcję obrony morskiej. To sprawia, że jest to idealna lokalizacja do wykorzystania tej lokalizacji jako obszaru magazynowania wody.

Krok 2: Badania gleby

Aby zbudować tamę, ważne jest zbadanie struktury gleby. Budowa wału musi być wykonana na twardym gruncie (piasku). Jeśli wał zostanie zbudowany na miękkim podłożu, wał opadnie i nie będzie już spełniał wymogów bezpieczeństwa.

Jeśli gleba składa się z miękkiej warstwy gliny, zostanie zastosowana poprawa gleby. To ulepszenie gleby składa się z warstwy piasku. Gdy nie da się skorygować tej poprawy gruntu, trzeba będzie pomyśleć o adaptacji innych konstrukcji przeciwpowodziowych. Poniższe punkty oferują kilka przykładów ochrony przeciwpowodziowej;

• ściana plaży
• suplementacja piaskiem
• wydmowy
• ścianki szczelne

Krok 3: Analiza wysokości wału

trzecim krokiem jest analiza informacji w celu określenia wysokości grobli. Wał będzie projektowany na kilka lat, dlatego szereg danych zostanie zbadanych w celu określenia wysokości wału. w Holandii bada się pięć osób w celu określenia wzrostu;

• Poziom odniesienia (średni poziom morza)
• Wzrost poziomu spowodowany zmianami klimatycznymi
• Różnica pływów
• Rozbieg fali
• Osiadanie gleby

Krok 4: Trajektoria grobli

Określając trajektorię wału, można określić długość wału i jaka będzie powierzchnia obszaru magazynowania wody.

W naszym przypadku polder potrzebuje 2 rodzajów wałów. Jeden wał spełniający wymogi ochrony przeciwpowodziowej (linia czerwona) oraz wał pełniący funkcję grobli dla obszaru magazynowania wody (linia żółta).

Długość wałów przeciwpowodziowych (linia czerwona) wynosi ok. 2 km, a wałów pod składowisko (linia żółta) ok. 6,4 km. Powierzchnia magazynu wody wynosi 2,9 km².

Krok 5: Analiza bilansu wodnego

W celu określenia wysokości grobli (linia żółta) wymagany będzie bilans wodny. Bilans wodny pokazuje ilość wody, która wpływa do i z obszaru o znacznych opadach. Z tego wynika woda, która musi być przechowywana w okolicy, aby zapobiec powodziom. Na tej podstawie można określić wysokość wału. Jeśli wysokość wału jest nierealistycznie wysoka, konieczne będzie dokonanie kolejnej korekty, aby zapobiec powodziom, na przykład; większa wydajność pomp, pogłębianie lub większa powierzchnia magazynu wody.

informacje, które należy przeanalizować w celu określenia wody, którą należy przechowywać, są następujące;

• Znaczne opady
• Zlewnia wód powierzchniowych
• odparowanie
• wydajność pompy
• obszar magazynowania wody

Krok 6: Bilans wodny i projektowanie grobli 2

Bilans wodny

Do bilansu wodnego naszego przypadku zastosowano normatywną opady 140 mm (Data Hidrology) dziennie. Obszar odwadniający, który odpływa z naszego magazynu wody, obejmuje 43 km². Woda wypływająca z terenu to średnie parowanie 100 mm miesięcznie i wydajność pompy 10 m³ na sekundę. Wszystkie te dane zostały doprowadzone do m3 dziennie. Wynik danych dopływu i odpływu daje liczbę m³ wody, którą należy odzyskać. Rozkładając to na obszarze magazynowania, można określić wzrost poziomu obszaru magazynowania wody.

Grobla 2

Wzrost poziomu wody

Wysokość wału jest częściowo zdeterminowana przez wzrost poziomu wód.

Zaprojektuj życie

Wał jest zaprojektowany na żywotność do 2050 roku, czyli od 30 lat od daty projektu.

Lokalne osiadanie gleby

Miejscowe osiadanie jest jednym z głównych czynników w tym projekcie wału ze względu na osiadanie o 5-10 centymetrów rocznie spowodowane wydobyciem wód gruntowych. Przyjęto maksimum, co daje wynik 10 cm * 30 lat = 300 cm równa się 3,00 metra.

Wał budowlany bilansu objętości

Długość grobli to około 6,4 km.

Powierzchnia gliny = 16 081,64 m²

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

Powierzchnia piasku = 80 644,07 m²

Objętość piasku = 80 644,07 m² * 6400 m = 516 122 060,80 m3 ≈ 516,2*10^6 m3

Krok 7: Sekcja grobli

Poniższe punkty posłużyły do określenia wysokości grobli dla grobli morskiej:

Grobla 1

Zaprojektuj życie

Wał jest zaprojektowany na żywotność do 2050 roku, czyli od 30 lat od daty projektu.

Poziom odniesienia

Poziom odniesienia jest podstawą projektowanej wysokości wału. Ten poziom jest równy średniemu poziomowi morza (MSL).

Wzrost poziomu morza

Dopłata za wysoki wzrost poziomu wody przez najbliższe 30 lat w ciepłym klimacie z niską lub wysoką zmianą wzorca przepływu powietrza. Z powodu braku informacji i znajomości lokalizacji przyjmuje się maksymalnie 40 centymetrów.

Przypływ

Maksymalna powódź w styczniu, która ma miejsce w naszym przypadku, wynosi 125 centymetrów (Data Tide 01-2017) powyżej poziomu referencyjnego..

Przewyższenie/rozbieg fali

Ten współczynnik określa wartość, która występuje podczas narastania fali przy maksymalnych falach. Przyjęto wysokość fali 2 metry (J. Lekkerkerk), długość fali 100 m i nachylenie 1:3. Obliczenie dla przewyższenia to als volgt;

R = H * L0 * tan(a)

H = 2 m

L0 = 100 m

a = 1:3

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

Lokalne osiadanie gleby

Miejscowe osiadanie jest jednym z głównych czynników w tym projekcie wału ze względu na osiadanie o 5-10 centymetrów rocznie spowodowane wydobyciem wód gruntowych. Przyjęto maksimum, co daje wynik 10 cm * 30 lat = 300 cm równa się 3,00 metra.

Wał budowlany bilansu objętości

Długość grobli to około 2 kilometry

Powierzchnia gliny = 25 563,16 m2 Objętość gliny = 25 563,16 m2 * 2000 m = 51 126 326 m3 ≈ 51,2*10^6 m3

Powierzchnia piasku = 158 099,41 m2 Objętość piasku = 158 099,41 m2 * 2000 m = 316 198 822 m3 ≈ 316,2*10^6 m3

Krok 8: Zarządzanie groblami

Zarządzanie wałami to konserwacja wałów; będzie to oznaczać konieczność konserwacji zewnętrznej części wału. Oprócz oprysku i koszenia sprawdzimy wytrzymałość i stabilność wału. Ważne jest, aby warunki na grobli były zgodne z wymogami bezpieczeństwa.

Dikemanagmener jest odpowiedzialny za nadzór i kontrolę w krytycznych momentach. Oznacza to, że należy przeprowadzić inspekcję grobli w przypadku przewidywanego wysokiego poziomu wody, przedłużającej się suszy, dużego spływu deszczu, który płynie z pływających zbiorników. Ta praca jest wykonywana przez przeszkolony personel, który wie, jak postępować w sytuacjach krytycznych.

Niezbędne materiały

• Wybór raportu
• Wybór pomiarowy
• Mapa
• Notatka

„Materiał budujący pojemność” zawiera dalsze informacje na temat znaczenia zarządzania wałami i wykorzystania potrzebnych materiałów.

mechanizm awarii

Istnieje wiele możliwych zagrożeń dla zawalenia się grobli. Zagrożeniem mogą być wysokie wody, susza i inne czynniki, które mogą spowodować niestabilność wału. Zagrożenia te mogą urosnąć do wyżej wymienionych mechanizmów awarii.

Poniższe podpunkty pokazują cały mechanizm niepowodzenia;

• Mikro niestabilność
• Niestabilność makro
• Rurociąg
• Przelewowy

Krok 9: Przykładowy mechanizm awarii: orurowanie

Rurociąg może wystąpić, gdy woda gruntowa przepływa przez warstwę piasku. Jeśli poziom wody jest zbyt wysoki, ciśnienie wzrośnie, co zwiększa krytyczną prędkość przepływu. Krytyczny przepływ wody opuści wał w rowie lub przesiąknięciu. W miarę upływu czasu rura będzie szersza dzięki strumieniowi wody i piasku. W trakcie poszerzania rury można przenosić piasek, co może spowodować, że wał zapadnie się pod własnym ciężarem.

Faza 1

Ciśnienie wody w pakiecie z wodonośnym piaskiem pod wałem może być tak wysokie podczas wysokiej wody, że wewnętrzna warstwa gliny lub torfu ulegnie wybrzuszeniu. Podczas erupcji wyjścia wody mają postać studni.

Faza 2

Po erupcji i zalaniu wodą piasek może zostać porwany, jeśli przepływ wody jest zbyt wysoki. Powstaje odpływ ruchomych piasków

Faza 3

W przypadku zbyt dużego przepływu zrzutu piasku powstanie tunel wydobywczy pod względem wielkości. Jeśli rura stanie się zbyt szeroka, wał się zawali.

środek przeciwko awarii grobli

Aby wał był stabilny, należy zapewnić przeciwciśnienie, które można wykonać, umieszczając wokół źródła worki z piaskiem.

Więcej informacji i przykłady mechaniki awarii można znaleźć w następującym programie PowerPoint;

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