Proteção multifuncional contra inundações, Indonésia: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Introdução

A Universidade de Ciências Aplicadas de Rotterdam (RUAS) e a Universidade Unissula em Semarang, Indonésia, estão cooperando para desenvolver soluções para os problemas relacionados à água no pólder Banger em Semarang e áreas adjacentes. O pólder Banger é uma área baixa densamente povoada com um sistema de pólder desatualizado estabelecido na era colonial. A área está diminuindo devido às extrações de água subterrânea. Atualmente, cerca de metade da área está situada abaixo do nível médio do mar. Fortes pancadas de chuva não podem mais ser drenadas em fluxo livre, levando a freqüentes inundações pluviais e fluviais. Além disso, a probabilidade (e risco) de inundações costeiras está aumentando devido ao aumento do nível relativo. Uma descrição completa dos problemas no pólder Banger e possíveis estratégias de solução podem ser encontradas.

Este projeto se concentra no uso multifuncional de proteção contra inundações. A experiência holandesa no campo da proteção contra inundações é muito importante neste projeto. Para os colegas indonésios em Semarang, um tutorial será feito sobre como manter uma estrutura de retenção de água.

Fundo

Semarang é a quinta maior cidade da Indonésia, com quase 1,8 milhão de habitantes. Outros 4,2 milhões de pessoas vivem no entorno da cidade. A economia da cidade está em alta, nos últimos anos muita coisa mudou e no futuro haverá mais mudanças. A ânsia de comércio e a necessidade da indústria estão causando um aumento da economia, o que aumenta o clima de negócios. Esses desenvolvimentos provocam aumento do poder aquisitivo da população. Pode-se concluir que a cidade está crescendo, mas infelizmente também há um problema crescente: a cidade enfrenta enchentes que estão aumentando com freqüência. Essas inundações são causadas principalmente pela subsidência do interior do terreno, que está diminuindo pela extração de água subterrânea em grandes quantidades. Essas retiradas causam um afundamento de cerca de 10 centímetros por ano. (Rochim, 2017) As consequências são grandes: a infraestrutura local é danificada o que resulta em mais acidentes e congestionamentos de trânsito. Além disso, cada vez mais pessoas abandonam as suas casas devido ao aumento das cheias. Os locais estão tentando lidar com os problemas, mas é mais uma solução para conviver com os problemas. As soluções são abandonar as casas baixas ou aumentar a infraestrutura atual. Essas soluções são soluções de curto prazo e não serão muito eficazes.

Objetivo

O objetivo deste artigo é examinar as possibilidades de proteger a cidade de Semarang contra inundações. O principal problema é o afundamento do solo na cidade, o que aumentará o número de inundações no futuro. Em primeiro lugar, a barreira multifuncional contra inundações protegerá os habitantes de Semarang. A parte mais importante deste objetivo é enfrentar os problemas sociais e profissionais. O problema social é, obviamente, as inundações na área de Semarang. O problema do profissional é a falta de conhecimento sobre defesa contra água, o afundamento das camadas do solo faz parte dessa falta de conhecimento. Esses dois problemas são o fundamento desta pesquisa. Além do problema principal, é um objetivo ensinar aos habitantes de Semarang como manter uma barreira contra inundações (multifuncional).

Mais informações sobre as informações sobre o projeto delta em Semarang podem ser encontradas no artigo a seguir;

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Etapa 1: localização

O primeiro passo é encontrar o local certo para uma área de armazenamento de água. No nosso caso, este local fica ao largo da costa de Semarang. Este local foi usado inicialmente como viveiro de peixes, mas agora não está mais em uso. Existem dois rios nesta área. Ao fazer um armazenamento de água aqui, a vazão desses rios pode ser armazenada na área de armazenamento de água. Além da função de armazenamento de água, o dique também atua como defesa do mar. Portanto, é o local perfeito para usar esse local como área de armazenamento de água.

Etapa 2: Pesquisa de Solo

Para construir um dique, uma investigação sobre a estrutura do solo é importante. A construção de um dique deve ser feita em solo sólido (areia). Se o dique for construído em um solo macio, ele se assentará e não atenderá mais aos requisitos de segurança.

Se o solo consistir em uma camada de argila macia, uma melhoria no solo será aplicada. Esta melhoria do solo consiste em uma camada de areia. Quando não for possível ajustar esta melhoria do solo, então será necessário pensar em adequar outras construções de proteção contra inundações. Os pontos a seguir oferecem alguns exemplos de proteção contra inundações;

• parede da praia
• suplementação de areia
• duna
• estacas-prancha

Etapa 3: Análise da altura do dique

a terceira etapa é analisar as informações para determinar a altura do dique. O dique será projetado por vários anos e, portanto, vários dados serão examinados para determinar a altura do dique. na Holanda, cinco assuntos estão sendo investigados para determinar a altura;

• Nível de referência (nível médio do mar)
• Aumento de nível devido às mudanças climáticas
• Diferença de maré
• Onda acelerada
• Afundamento do solo

Etapa 4: Trajetória do dique

Ao determinar a trajetória do dique, os comprimentos do dique podem ser determinados e qual será a superfície da área de armazenamento de água.

Para o nosso caso, o pólder precisa de 2 tipos de diques. Um dique que cumpre os requisitos de defesa contra cheias (linha vermelha) e outro que funciona como dique para a zona de armazenamento de água (linha amarela).

O comprimento do dique de defesa contra inundações (linha vermelha) é de cerca de 2 km e o comprimento do dique para a área de armazenamento (linha amarela) é de cerca de 6,4 km. A superfície do armazenamento de água é de 2,9 km².

Etapa 5: Análise do balanço hídrico

Para determinar a altura do dique (linha amarela), será necessário um balanço hídrico. Um balanço hídrico mostra a quantidade de água que entra e sai de uma área com uma precipitação significativa. Daí vem a água que tem que ser armazenada na área para evitar inundações. Com base nisso, a altura do dique pode ser determinada. Se a altura do dique for irrealisticamente alta, outro ajuste terá que ser feito para evitar inundações, como; maior capacidade de pompa, dragagem ou maior área de superfície de armazenamento de água.

as informações a serem analisadas para determinar a água que deve ser armazenada são as seguintes;

• Precipitação significativa
• Captação de água superficial
• evaporação
• capacidade da bomba
• área de armazenamento de água

Etapa 6: Balanço Hídrico e Projeto do Dique 2

Balanço hídrico

Para o balanço hídrico do nosso caso, foi utilizada uma precipitação normativa de 140 mm (Data Hidrology) por dia. A área de drenagem que escoa para o nosso armazenamento de água cobre 43 km². A água que sai da área tem evaporação média de 100 mm por mês e capacidade de bombeamento de 10 m³ por segundo. Todos esses dados foram trazidos para m3 por dia. O resultado dos dados de entrada e saída de dados fornece o número de m³ de água que precisa ser recuperado. Ao espalhar isso sobre a área de armazenamento, o aumento do nível da área de armazenamento de água pode ser determinado.

Dique 2

Aumento do nível da água

A altura do dique é parcialmente determinada pelo aumento do nível da área de armazenamento de água.

Vida de design

O dique foi projetado para uma vida útil de até 2050, ou seja, um período de 30 anos a partir da data do projeto.

Subsidência local do solo

A subsidência local é um dos principais fatores neste projeto de dique por causa da subsidência de 5 a 10 centímetros por ano devido à extração de água subterrânea. O máximo é assumido, o que dá um resultado de 10 cm * 30 anos = 300 cm é igual a 3,00 metros.

Dique de construção de balanço de volume

O comprimento do dique é de cerca de 6,4 quilômetros.

Área argila = 16 081,64 m²

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

Área de areia = 80 644,07 m²

Volume de areia = 80 644,07 m² * 6400 m = 516 122 060,80 m3 ≈ 516,2 * 10 ^ 6 m3

Etapa 7: Seção de dique

Os seguintes pontos foram usados para determinar a altura do dique para o dique do mar

Dique 1

Vida de design

O dique foi projetado para uma vida útil de até 2050, ou seja, um período de 30 anos a partir da data do projeto.

Nível de referência

O nível de referência é a base da altura de projeto do dique. Este nível é igual ao Nível Médio do Mar (MSL).

Aumento do nível do mar

Sobretaxa para aumento de água nos próximos 30 anos em um clima quente com uma mudança de padrão de fluxo de ar de baixo ou alto valor. Devido à falta de informação e conhecimento específico da localização, é considerado o máximo de 40 centímetros.

Maré alta

A enchente máxima em janeiro que ocorre para o nosso caso é de 125 centímetros (Data Tide 01-2017) no topo do nível de referência.

Galgamento / subida das ondas

Este fator define o valor que ocorre durante a aceleração da onda em ondas máximas. Presume-se que seja uma altura de onda de 2 metros (J. Lekkerkerk), comprimento de onda de 100 me uma inclinação de 1: 3. O cálculo do galgamento também é volgt;

R = H * L0 * tan (a)

H = 2 m

L0 = 100 m

a = 1: 3

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

Subsidência local do solo

A subsidência local é um dos principais fatores neste projeto de dique por causa da subsidência de 5 a 10 centímetros por ano devido à extração de água subterrânea. O máximo é assumido, o que dá um resultado de 10 cm * 30 anos = 300 cm é igual a 3,00 metros.

Dique de construção de balanço de volume

O comprimento do dique é de cerca de 2 quilômetros

Área argila = 25 563,16 m2Volume argila = 25 563,16 m2 * 2000 m = 51 126 326 m3 ≈ 51,2 * 10 ^ 6 m3

Área de areia = 158 099,41 m2Volume de areia = 158 099,41 m2 * 2000 m = 316 198 822 m3 ≈ 316,2 * 10 ^ 6 m3

Etapa 8: gerenciamento de dique

A gestão do dique é a manutenção do dique; isso significa que a parte externa do dique deve ser mantida. Em seguida à pulverização e corte, haverá uma verificação da resistência e da estabilidade do dique. É importante que as condições do dique estejam de acordo com os requisitos de segurança.

O Dikemanagmener é responsável pela supervisão e controle em momentos críticos. Isso significa que o dique deve ser inspecionado em caso de previsão de alto nível de água, seca prolongada, alto fluxo de chuvas, flutuadores de contêineres. Este trabalho é realizado por pessoal treinado e que sabe como lidar com situações críticas.

Materiais necessarios

• Escolha de relatório
• Picareta de medição
• Mapa
• Observação

O "material de capacitação" fornece mais informações sobre a importância do gerenciamento de diques e o uso dos materiais necessários.

mecanismo de falha

Existem várias ameaças possíveis de colapso de um dique. Uma ameaça pode ser causada por enchentes, secas e outras influências que podem tornar o dique instável. Essas ameaças podem crescer até os mecanismos de falha mencionados anteriormente.

Os seguintes pontos mostram todo o mecanismo de falha;

• Micro instabilidade
• Macro instabilidade
• Tubulação
• Transbordar

Etapa 9: Exemplo de mecanismo de falha: tubulação

A tubulação pode ocorrer quando a água subterrânea flui através de uma camada de areia. Se o nível da água estiver muito alto, a pressão aumentará, o que aumenta a velocidade crítica do fluxo. O fluxo crítico de água sairá do dique em uma vala ou infiltração. Com o passar do tempo, o cano vai se alargando pelo fluxo de água e areia. Durante o alargamento do tubo, pode ser transportada areia, o que pode fazer com que o dique desmorone pelo seu próprio peso.

fase 1

As pressões da água no pacote de areia contendo água sob o dique podem tornar-se tão altas durante a cheia que a cobertura interna de argila ou turfa ficará saliente. Em uma erupção, as saídas de água ocorrem na forma de poços.

fase 2

Após a erupção e inundação da água, a areia pode ser arrastada se o fluxo de água for muito alto. Um fluxo de areia movediça é criado

fase 3

No caso de um fluxo de descarga de areia muito grande, um túnel de escavação surgirá por tamanho. Se o tubo se tornar muito largo, o dique entrará em colapso.

medir contra a falha do dique

Para tornar o dique estável, a contrapressão deve ser fornecida, o que pode ser feito colocando sacos de areia ao redor da fonte.

Para obter mais informações e exemplos de mecânica de falha, consulte o seguinte powerpoint;

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