Multifunktionel oversvømmelsesbeskyttelse, Indonesien: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Introduktion

Rotterdam University of Applied Sciences (RUAS) og Unissula University i Semarang, Indonesien, samarbejder om at udvikle løsninger på de vandrelaterede problemer i Banger-polderen i Semarang og omkringliggende områder. Bangerpolderen er et tæt befolket lavtliggende område med et forældet poldersystem etableret i kolonitiden. Området aftager på grund af grundvandsindvinding. I øjeblikket ligger omkring halvdelen af området under middelhavsniveau. Kraftige regnbyger kan ikke længere drænes under frit flow, hvilket fører til hyppige pluviale og fluviale oversvømmelser. Desuden øges sandsynligheden (og risikoen) for kystoversvømmelser på grund af den relative stigning i niveauet. En fuldstændig beskrivelse af problemerne i Banger -polderen og potentielle løsningsstrategier kan findes.

Dette projekt fokuserer på multifunktionel brug af oversvømmelsesbeskyttelse. Den hollandske erfaring inden for beskyttelse af oversvømmelser er meget vigtig i dette projekt. For de indonesiske kolleger i Semarang vil der blive lavet en tutorial om vedligeholdelse af en vandholdende struktur.

Baggrund

Semarang er den femtestørste by i Indonesien med næsten 1,8 millioner indbyggere. Yderligere 4,2 millioner mennesker bor i de omkringliggende områder af byen. Økonomien i byen blomstrer, i de sidste år er meget blevet ændret, og i fremtiden vil der være flere ændringer. Trangen til handel og industriens behov forårsager en stigende økonomi, hvilket øger erhvervsklimaet. Denne udvikling medfører en stigning i befolkningens købekraft. Det kan konkluderes, at byen vokser, men desværre er der også et voksende problem: byen står over for oversvømmelser, der ofte stiger. Disse oversvømmelser er hovedsageligt forårsaget af nedsynkning af det indre land, der er faldende ved at udvinde grundvand i store mængder. Disse tilbagetrækninger forårsager en nedsynkning på cirka 10 centimeter om året. (Rochim, 2017) Konsekvenserne er store: den lokale infrastruktur er beskadiget, hvilket resulterer i flere ulykker og trafikpropper. Derudover forlader flere og flere deres hjem som følge af de stigende oversvømmelser. De lokale forsøger at håndtere problemerne, men det er mere en løsning at leve med problemerne. Løsningerne opgiver de lavtliggende boliger eller hæver den nuværende infrastruktur. Disse løsninger er kortsigtede løsninger og vil ikke være særlig effektive.

Objektiv

Formålet med dette papir er at undersøge mulighederne for at beskytte byen Semarang mod oversvømmelser. Hovedproblemet er den synkende jord i byen, dette vil øge antallet af oversvømmelser i fremtiden. Først og fremmest vil den multifunktionelle oversvømmelsesbarriere beskytte indbyggerne i Semarang. Den vigtigste del af dette mål er at tackle de samfundsmæssige og faglige problemer. Det samfundsmæssige problem er naturligvis oversvømmelserne i Semarang -området. Det faglige problem er den manglende viden om forsvar mod vand, nedsynkning af jordlagene er en del af denne mangel på viden. Disse to problemer er grundlaget for denne forskning. Ud over hovedproblemet er det et mål at lære indbyggerne i Semarang at vedligeholde en (multifunktionel) oversvømmelsesbarriere.

Flere oplysninger om oplysningerne om delta -projektet i Semarang findes i den følgende artikel;

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

Trin 1: Placering

Det første trin er at finde den rigtige placering til et vandopbevaringsområde. For vores tilfælde er denne placering ud for Semarangs kyst. Denne placering blev først brugt som en fiskedam, men er nu ikke længere i brug. Der er to floder i dette område. Ved at lave en vandopbevaring her kan udledningen af disse floder lagres i vandlagringsområdet. Udover funktionen som vandopbevaring fungerer diget også som et havforsvar. Så dette gør det til det perfekte sted at bruge dette sted som vandopbevaringsområde.

Trin 2: Jordforskning

For at bygge et dig er en undersøgelse af jordens struktur vigtig. Konstruktionen af et dige skal foretages på fast grund (sand). Hvis diget er bygget på et blødt underlag, vil diget slå sig ned og ikke længere opfylde sikkerhedskrav.

Hvis jorden består af et blødt lerlag, vil der blive foretaget en jordforbedring. Denne jordforbedring består af et sandlag. Når det ikke er muligt at justere denne jordforbedring, vil det være nødvendigt at overveje at tilpasse andre oversvømmelsesbeskyttelseskonstruktioner. De følgende punkter giver et par eksempler på beskyttelse mod oversvømmelser;

• strandmur
• sandtilskud
• klitters
• spuns

Trin 3: Dikehøjde -analyse

det tredje trin er at analysere oplysningerne til bestemmelse af digets højde. Diget vil blive designet i et antal år, og derfor vil en række data blive undersøgt for at bestemme højden af diget. i Holland er der fem emner, der undersøges for at bestemme højden;

• Referenceniveau (middelhavsniveau)
• Niveaustigning på grund af klimaændringer
• Tidevandsforskel
• Bølgeopløb
• Jordforsænkning

Trin 4: Digebanen

Ved at bestemme digebanen kan digelængderne bestemmes, og hvad overfladen af vandlagringsområdet vil være.

I vores tilfælde har polderen brug for 2 typer diger. Et dig, der opfylder kravene til et oversvømmelsesværn (rød linje), og et, der fungerer som et dige til vandopbevaringsområdet (gul linje).

Længden af oversvømmelsesforsvarsdige (rød linje) er ca. 2 km, og digets længde til lagerområdet (den gule linje) er omkring 6,4 km. Overfladen af vandlageret er 2,9 km².

Trin 5: Analyse af vandbalance

For at bestemme højden af diget (gul linje) kræves en vandbalance. En vandbalance viser mængden af vand, der strømmer ind og ud af et område med en betydelig nedbør. Herfra følger vandet, der skal lagres i området for at forhindre oversvømmelse. På dette grundlag kan digets højde bestemmes. Hvis digets højde er urealistisk høj, skal der foretages en anden justering for at forhindre oversvømmelse som f.eks. højere pompkapacitet, uddybning eller større overflade af vandlageret.

de oplysninger, der skal analyseres for at bestemme det vand, der skal opbevares, er som følger;

• Betydelig nedbør
• Overfladevand
• fordampning
• pumpekapacitet
• vandopbevaringsområde

Trin 6: Vandbalance og Dike 2 Design

Vandbalance

Til vandbalancen i vores tilfælde er der blevet brugt en normativ præcipitation på 140 mm (Data Hidrology) om dagen. Drænområdet, der løber af på vores vandlager, dækker 43 km². Det vand, der strømmer ud af området, er den gennemsnitlige fordampning på 100 mm om måneden og pumpekapaciteten på 10 m³ pr. Sekund. Disse data er alle bragt til m3 pr. Dag. Resultatet af indstrømningsdataene i og udstrømningsdata giver det antal m³ vand, der skal genvindes. Ved at sprede dette ud over lagerområdet kan niveauopstigningen af vandlagringsområdet bestemmes.

Dig 2

Vandstandsstigning

Digens højde bestemmes delvist af stigningen i vandlageret.

Design liv

Diget er designet til en levetid op til 2050, dette er en periode fra 30 år fra designdatoen.

Lokal jordbundssænkning

Den lokale nedsynkning er en af hovedfaktorerne i dette digedesign på grund af nedsænkningen på 5 - 10 centimeter om året på grund af grundvandsindvinding. Maksimum antages, dette giver et resultat på 10 cm * 30 år = 300 cm er lig med 3,00 meter.

Volumenbalancekonstruktion diget

Digets længde er omkring 6,4 kilometer.

Areal ler = 16 081,64 m²

Volumen ler = 16 081,64 m² * 6400 m = 102922 470,40 m3 ≈ 103,0 * 10^6 m3

Areal sand = 80 644,07 m²

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

Trin 7: Digesektion

Følgende punkter blev brugt til at bestemme højden af diget til havdiget

Diget 1

Design liv

Diget er designet til en levetid op til 2050, dette er en periode fra 30 år fra designdatoen.

Referenceniveau

Referenceniveauet er grundlaget for digets designhøjde. Dette niveau er lig med middelhavsniveauet (MSL).

Havstigningen stiger

Tillæg for høj vandstigning i de kommende 30 år i et varmt klima med en lav eller høj værdi ændring af luftstrømsmønster. På grund af mangel på information og lokationsspecifik viden antages maksimalt 40 centimeter.

Højvande

Den maksimale oversvømmelse i januar, der forekommer for vores sag, er 125 centimeter (Data Tide 01-2017) oven på referenceniveauet.

Overtopning/bølgeopløb

Denne faktor definerer den værdi, der opstår under bølgeopløb ved maksimale bølger. Antages at være en bølgehøjde på 2 meter (J. Lekkerkerk), bølgelængde på 100 m og en hældning på 1: 3. Beregningen for overkørsel er 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

Lokal jordbundssænkning

Den lokale nedsynkning er en af hovedfaktorerne i dette digedesign på grund af nedsænkningen på 5 - 10 centimeter om året på grund af grundvandsindvinding. Maksimum antages, dette giver et resultat på 10 cm * 30 år = 300 cm er lig med 3,00 meter.

Volumenbalancekonstruktion diget

Digets længde er cirka 2 kilometer

Areal ler = 25 563,16 m2 Volumen ler = 25 563,16 m2 * 2000 m = 51 126 326 m3 ≈ 51,2 * 10^6 m3

Areal sand = 158 099,41 m2 Volumen sand = 158 099,41 m2 * 2000 m = 316 198 822 m3 ≈ 316,2 * 10^6 m3

Trin 8: Digestyring

Digestyring er vedligeholdelsen af diget; dette vil betyde, at den udvendige del af diget skal vedligeholdes. Ved siden af sprøjtning og slåning vil der blive tjekket på digets styrke og stabilitet. Det er vigtigt, at digets betingelser er i overensstemmelse med sikkerhedskravene.

Dikemanagmener er ansvarlig for tilsyn og kontrol på kritiske øjeblikke. Dette vil betyde, at diget skal inspiceres i tilfælde af et højt forudsagt vandniveau, langvarig tørke, store nedbørsmængder, der flyder af flydende containere. Dette arbejde udføres af uddannet personale, der ved, hvordan det skal håndteres i kritiske situationer.

Nødvendige materialer

• Vælg rapport
• Målepluk
• Kort
• Bemærk

"Kapacitetsopbygningsmaterialet" giver yderligere oplysninger om vigtigheden af digestyring og brugen af de nødvendige materialer.

fejlmekanisme

Der er forskellige mulige trusler for, at et dig falder sammen. En trussel kan skyldes højt vand, tørke og andre påvirkninger, der kan gøre diget ustabilt. Disse trusler kan vokse til de førnævnte fejlmekanismer.

De følgende punkter viser alle de fejlslagne machanisme;

• Mikro ustabilitet
• Makro ustabilitet
• Rørføring
• Flyde over

Trin 9: Eksempel på fejlmekanisme: rørføring

Rørføring kan forekomme, når grundvand strømmer gennem et lag sand. Hvis vandstanden er for høj, vil trykket stige, hvilket øger den kritiske strømningshastighed. Den kritiske strøm af vandet vil forlade diget i en grøft eller nedsivning. Efterhånden som tiden går, vil røret være bredt ved strømmen af vand og sand. Under udvidelsen af røret kan sand transporteres med, hvilket kan medføre, at diget falder sammen af sin egen vægt.

fase 1

Vandtryk i den vandbærende sandpakke under diget kan blive så højt under højt vand, at det indre belægning af ler eller tørv vil bule ud. Ved et udbrud finder vandudgange sted i form af brønde.

fase 2

Efter udbrud og oversvømmelse af vand kan sand blive medtaget, hvis vandstrømmen er for høj. Der oprettes en udstrømning af kviksand

fase 3

I tilfælde af en for stor udledning af sand vil der opstå en udgravningstunnel efter størrelse. Hvis røret bliver for bredt, falder diget sammen.

måle againt dike fiasko

For at gøre diget stabilt skal der tilvejebringes modtryk, hvilket kan gøres ved at placere sandsække rundt om kilden.

For mere information og eksempler på fejlmekanik, se følgende powerpoint;

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