Multifunktionellt översvämningsskydd, Indonesien: 9 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Introduktion

Rotterdam University of Applied Sciences (RUAS) och Unissula University i Semarang, Indonesien, samarbetar för att utveckla lösningar för de vattenrelaterade problemen i Banger-poldern i Semarang och omgivande områden. Bangerpoldern är ett tätbefolkat låglänt område med ett föråldrat poldersystem som etablerades under kolonialtiden. Området sjunker på grund av grundvattenuttag. För närvarande ligger ungefär hälften av området under medelhavsnivån. Kraftiga regnskurar kan inte dräneras längre under fritt flöde, vilket leder till frekventa fluviala och fluviala översvämningar. Dessutom ökar sannolikheten (och risken) för översvämningar vid kusten på grund av den relativa se nivåökningen. En fullständig beskrivning av problemen i Banger -poldern och potentiella lösningsstrategier kan hittas.

Detta projekt fokuserar på multifunktionell användning av översvämningsskydd. Den nederländska erfarenheten av översvämningsskydd är mycket viktig i detta projekt. För de indonesiska kollegorna i Semarang kommer en handledning att göras om hur man bibehåller en vattenhållande struktur.

Bakgrund

Semarang är den femte största staden i Indonesien med nästan 1,8 miljoner invånare. Ytterligare 4,2 miljoner människor bor i stadens omgivande områden. Ekonomin i staden blomstrar, de senaste åren har mycket förändrats och i framtiden kommer det att bli fler förändringar. Trangen till handel och industrins behov orsakar en ökande ekonomi, vilket ökar företagsklimatet. Denna utveckling orsakar en ökning av befolkningens köpkraft. Man kan dra slutsatsen att staden växer, men tyvärr finns det också ett växande problem: staden står inför översvämningar som ofta ökar. Dessa översvämningar orsakas huvudsakligen av nedsänkning av det inre landet som minskar genom att utvinna grundvatten i stora mängder. Dessa uttag orsakar en sänkning av cirka 10 centimeter per år. (Rochim, 2017) Konsekvenserna är stora: den lokala infrastrukturen skadas vilket resulterar i fler olyckor och trafikstockningar. Dessutom lämnar allt fler människor sina hem till följd av de ökande översvämningarna. Lokalbefolkningen försöker hantera problemen, men det är mer en lösning att leva med problemen. Lösningarna överger de lågläggande bostäderna eller höjer den nuvarande infrastrukturen. Dessa lösningar är kortsiktiga lösningar och kommer inte att vara särskilt effektiva.

Mål

Syftet med detta dokument är att undersöka möjligheterna att skydda staden Semarang mot översvämningar. Det största problemet är den sjunkande jorden i staden, detta kommer att öka antalet översvämningar i framtiden. Först och främst kommer den multifunktionella översvämningsbarriären att skydda invånarna i Semarang. Den viktigaste delen av detta mål är att hantera de samhälleliga och professionella problemen. Samhällsproblemet är naturligtvis översvämningarna i Semarang -området. Det yrkesmässiga problemet är bristen på kunskap om försvar mot vatten, nedsänkningen av jordlagren är en del av denna bristande kunskap. Dessa två problem är grunden för denna forskning. Förutom huvudproblemet är det ett mål att lära invånarna i Semarang hur man underhåller en (multifunktionell) översvämningsbarriär.

Mer information om informationen om deltaprojektet i Semarang finns i följande artikel;

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

Steg 1: Plats

Det första steget är att hitta rätt plats för ett vattenlagringsområde. För vårt fall ligger denna plats utanför Semarangs kust. Denna plats användes först som en fiskdamm, men används nu inte längre Det finns två floder i detta område. Genom att göra en vattenlagring här kan utsläppet av dessa floder lagras i vattenlagringsområdet. Förutom funktionen som vattenlagring fungerar vallen också som ett havsförsvar. Så det här gör det till den perfekta platsen att använda den här platsen som vattenlagringsområde.

Steg 2: Jordforskning

För att bygga en vall är en undersökning av markstrukturen viktig. Konstruktionen av en vall måste utföras på fast mark (sand). Om vallen är byggd på en mjuk mark, kommer vallen att bosätta sig och inte längre uppfylla säkerhetskraven.

Om jorden består av ett mjukt lerlager kommer en markförbättring att tillämpas. Denna markförbättring består av ett sandskikt. När det inte är möjligt att justera denna markförbättring, kommer det att vara nödvändigt att tänka på att anpassa andra översvämningsskyddskonstruktioner. Följande punkter ger några exempel på översvämningsskydd;

• strandvägg
• sandtillskott
• sanddyner
• spunt

Steg 3: Analys av vallhöjd

det tredje steget är att analysera informationen för att bestämma vallens höjd. Vallen kommer att utformas under ett antal år och därför kommer ett antal data att undersökas för att bestämma vallen. i Nederländerna finns det fem ämnen som undersöks för att bestämma höjden;

• Referensnivå (medelhavsnivå)
• Nivåhöjning på grund av klimatförändringar
• Tidvattenskillnad
• Vågkörning
• Sänkning av marken

Steg 4: Dike Trajectory

Genom att bestämma vallbanan kan vallängderna bestämmas och vad ytan på vattenlagringsområdet blir.

För vårt fall behöver poldern två typer av vallar. En vall som uppfyller kraven för ett översvämningsskydd (röd linje) och en som fungerar som vall för vattenlagringsområdet (gul linje).

Längden på översvämningsvärnet (röd linje) är cirka 2 km och vallen för lagringsområdet (den gula linjen) är cirka 6,4 km. Vattenförrådets yta är 2,9 km².

Steg 5: Analys av vattenbalans

För att bestämma vallens höjd (gul linje) krävs en vattenbalans. En vattenbalans visar mängden vatten som rinner in och ut ur ett område med betydande nederbörd. Från detta följer vattnet som måste lagras i området för att förhindra översvämning. På grundval av detta kan vallens höjd bestämmas. Om vallen är orealistiskt hög måste ytterligare en justering göras för att förhindra översvämningar som t.ex. högre pompkapacitet, muddring eller större yta på vattenlagret.

informationen som ska analyseras för att bestämma vattnet som måste lagras är följande;

• Betydande nederbörd
• Ytvattenupptagning
• avdunstning
• pumpkapacitet
• vattenlagringsområde

Steg 6: Vattenbalans och Dike 2 Design

Vattenbalans

För vattenbalansen i vårt fall har en normativ preciptation på 140 mm (Data Hidrology) använts om dagen. Dräneringsområdet som rinner ut på vårt vattenlager täcker 43 km². Vattnet som rinner ut ur området är den genomsnittliga avdunstningen på 100 mm i månaden och pumpkapaciteten på 10 m³ per sekund. Dessa data har alla tagits till m3 per dag. Resultatet av in- och utflödesdata ger antalet m³ vatten som behöver återvinnas. Genom att sprida detta över lagringsområdet kan nivåhöjningen för vattenlagringsområdet bestämmas.

Vallen 2

Vattennivåhöjning

Värdens höjd bestäms delvis av höjningen av vattenlagringsområdet.

Designliv

Vallen är konstruerad för en livslängd upp till 2050, detta är en period från 30 år från designdatumet.

Lokal marknedgång

Den lokala sänkningen är en av huvudfaktorerna i denna vallkonstruktion på grund av sjunkningen av 5 - 10 centimeter per år på grund av grundvattenuttag. Maximum antas, detta ger ett resultat av 10 cm * 30 år = 300 cm är lika med 3,00 meter.

Volymbalans konstruktionsdike

Vallen är cirka 6,4 kilometer lång.

Areal = 16 081,64 m²

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

Areansand = 80 644,07 m²

Volym sand = 80644,07 m² * 6400 m = 516 122 060,80 m3 ≈ 516,2 * 10^6 m3

Steg 7: Dike -sektionen

Följande punkter användes för att bestämma vallen för havsdiken

Vallen 1

Designliv

Vallen är konstruerad för en livslängd upp till 2050, detta är en period från 30 år från designdatumet.

Referensnivå

Referensnivån är grunden för vallens konstruktionshöjd. Denna nivå är lika med medelhavsnivån (MSL).

Höjning av havsnivån

Tillägg för hög vattenhöjning under de kommande 30 åren inom ett varmt klimat med en förändring av luftflödesmönstret med lågt eller högt värde. På grund av bristande information och platsspecifik kunskap antas maximalt 40 centimeter.

Högvatten

Den maximala översvämningen i januari som uppstår för vårt fall är 125 centimeter (Data Tide 01-2017) ovanpå referensnivån.

Övertoppning/vågkörning

Denna faktor definierar värdet som uppstår under vågkörning vid maximala vågor. Antagits är en våghöjd på 2 meter (J. Lekkerkerk), våglängd på 100 m och en lutning på 1: 3. Beräkningen för omkörning är 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 marknedgång

Den lokala sänkningen är en av huvudfaktorerna i denna vallkonstruktion på grund av sjunkningen av 5 - 10 centimeter per år på grund av grundvattenuttag. Maximum antas, detta ger ett resultat av 10 cm * 30 år = 300 cm är lika med 3,00 meter.

Volymbalans konstruktionsdike

Längden på vallen är cirka 2 kilometer

Ytlera = 25 563,16 m2 Volymlera = 25 563,16 m2 * 2000 m = 51 126 326 m3 ≈ 51,2 * 10^6 m3

Areansand = 158 099,41 m2 Volymsand = 158 099,41 m2 * 2000 m = 316 198 822 m3 ≈ 316,2 * 10^6 m3

Steg 8: Dike Management

Vallhantering är underhållet av vallen; detta kommer att innebära att utsidan av vallen måste underhållas. Bredvid sprutning och klippning kommer det att kontrolleras vallen styrka och stabilitet. Det är viktigt att villkoren för vallen överensstämmer med säkerhetskraven.

Dikemanagmener är ansvarig för övervakning och kontroll vid kritiska ögonblick. Detta kommer att innebära att vallen måste inspekteras i händelse av högt förutsagd vattennivå, långvarig torka, flödesflottor av flytande behållare med mycket regn. Detta arbete utförs av utbildad personal som vet hur man hanterar det i kritiska situationer.

Nödvändiga material

• Välj rapport
• Mätplock
• Karta
• Notera

"Kapacitetsbyggnadsmaterialet" ger ytterligare information om vikten av vallhantering och användningen av det nödvändiga materialet.

felmekanism

Det finns olika möjliga hot för en vall att kollapsa. Ett hot kan orsakas av högt vatten, torka och andra influenser som kan göra vallen instabil. Dessa hot kan växa till ovannämnda misslyckande mekanismer.

Följande punktpunkter visar all misslyckande machanism;

• Mikroinstabilitet
• Makroinstabilitet
• Rör
• Svämma över

Steg 9: Exempel på felmekanism: rörledning

Rörledningar kan uppstå när grundvatten rinner genom ett lager sand. Om vattennivån är för hög kommer trycket att stiga, vilket ökar den kritiska flödeshastigheten. Det kritiska flödet av vattnet kommer att lämna vallen i ett dike eller en läckage. Med tiden kommer röret att vara brett av flödet av vatten och sand. Under utvidgningen av röret kan sand bäras med, vilket kan orsaka att vallen kollapsar av sin egen vikt.

fas 1

Vattentrycket i det vattenbärande sandpaketet under vallen kan bli så högt vid högt vatten att den inre beläggningen av lera eller torv kommer att bula ut. Vid ett utbrott sker vattenutgångar i form av brunnar.

fas 2

Efter utbrottet och översvämningen av vatten kan sand dras med om vattenflödet är för högt. Ett utflöde av kvicksand skapas

fas 3

Vid för stort utsläpp av sand kommer en utgrävningstunnel att uppstå efter storlek. Om röret blir för brett kollider vallen.

mäta igen dike misslyckande

För att göra vallen stabil måste ett mottryck tillhandahållas, vilket kan göras genom att placera sandsäckar runt källan.

För mer information och exempel på felmekanik, se följande powerpoint;

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