Kako inženjeri zaustavljaju poplave: visokotehnološka rješenja

Svake godine zajednica u nekom dijelu svijeta devastira katastrofalnim poplavama. Obalne regije sklone su uništavanju na povijesnim razinama uragana Harvey, uragana Sandy, uragana Florence i uragana Katrina. Ravne nizine u blizini rijeka i jezera također su ranjive. Doista, poplava se može dogoditi bilo gdje kiša.

Kako gradovi rastu, poplave postaju češće zbog urbanih infrastruktura ne mogu podnijeti potrebe odvodnje zemljišta koje je asfaltirano. Ravna, visoko razvijena područja poput Houston, Texas vodu ostavite nigdje kamo ide. Predviđeni porast razine mora ugrozit će ulice, zgrade i tunele u podzemnoj željeznici obalnim gradovima poput Manhattana. Štoviše, starenjem brane i nasipi skloni su neuspjehu, što dovodi do vrste devastacije kakvu je New Orleans vidio nakon uragana Katrina.

Ima nade, međutim. U Japanu, Engleskoj, Nizozemskoj i drugim niskim zemljama arhitekti i građevinski inženjeri razvili su obećavajuće tehnologije za kontrolu poplava - i da, inženjering može biti lijep. Jedan pogled na barijeru na rijeci Temzi i pomislili biste da je to dizajnirao Pritzker-ov moderni arhitekt.

instagram viewer

U Engleskoj su inženjeri osmislili inovativnu pomičnu barijeru za zaštitu od poplava kako bi spriječili poplavu duž rijeke Temze. Izrađene od šupljeg čelika, vodene kapije na Thames barijeri obično su ostavljene otvorene kako bi brodovi mogli proći kroz njih. Zatim se, prema potrebi, vodena vrata zatvaraju kako bi zaustavili protok vode i održali razinu rijeke Temze.

Sjajne, čelične obložene školjke smještaju hidraulične rakete koje okreću divovske kapije kako bi se vrata otvorila i zatvorila. Djelomični „položaj podtlak“ omogućava da nešto vode prođe ispod barijere.

Okružen vodom, ostrvska država Japana ima dugu povijest poplava. Područja na obali i uz japanske brze tekuće rijeke posebno su ugrožena. Kako bi zaštitili ove krajeve, inženjeri zemlje razvili su složen sustav kanala i brave za zatvaranje.

Nakon katastrofalne poplave 1910., Japan je počeo istraživati načini za zaštitu nizina u predjelu Kita u Tokiju. Slikoviti Iwabuchi Floodgate, ili Akasuimon (Red Sluice Gate), dizajnirala je 1924. godine Akira Aoyama, japanski arhitekt koji je također radio na Panamskom kanalu. Vrata Red Sluice zatvorena su 1982. godine, ali ostaju impresivan prizor. Nova brava, s četvrtastim tornjevima stražara na visokim stablima, uzdiže se iza stare.

Automatizirano "aqua-drive" motori napajanje mnogih vodenih vrata u Japanu sklonom poplavama. Tlak vode stvara snagu koja otvara i zatvara vrata prema potrebi. Hidrauličkim motorima nije potrebna struja za pokretanje, tako da na njih ne utječu prekidi napajanja koji se mogu dogoditi tijekom oluje.

Nizozemska, ili Holandija, oduvijek se borila protiv mora. Sa 60 posto stanovništva koji živi ispod razine mora, pouzdani sustavi za zaštitu od poplava od presudne su važnosti. Između 1950. i 1997. godine, Nizozemci su gradili Delta (Delta Works), sofisticirana mreža brana, prolaza, brava, nasipa i olujnih pregrada.

Jedan od najimpresivnijih projekata Deltaworks-a je Istočna Scheldtova olujna prenaponska barijera Oosterschelde. Umjesto izgradnje konvencionalne brane, Nizozemci su izgradili barijeru s pomičnim vratima.

Nakon 1986., kada je Oosterscheldekering (kering znači prepreka) je visina plime smanjena s 3,40 metara (11,2 stopa) na 3,25 metara (10,7 stopa).

Drugi primjer Holland's Deltaworks je Maeslantkering, ili Maeslantna olujna prenaponska barijera, na vodnom putu Nieuwe Waterweg između gradova Hoek van Holland i Maassluis, Nizozemska.

Izvršena 1997. godine, Maeslant-ova olujna pregrada jedna je od najvećih pokretnih građevina na svijetu. Kad voda poraste, računalni zidovi zatvaraju a voda puni spremnike duž barijere. Težina vode čvrsto gura zidove i sprečava da voda prolazi kroz njih.

Dovršeno oko 1960. godine, Hagestein Weir jedno je od tri pomična ušća, odnosno brane, uz rijeku Rajnu u Nizozemskoj. Hagestein Weir ima dvije goleme lučne kapije za kontrolu vode i proizvodnju energije na rijeci Lek u blizini sela Hagestein. Rasprostirajući se na 54 metra, zglobovi sa zglobnim vizirima povezani su betonskim upornicima. Kapije se pohranjuju u gore. Oni se okreću prema dolje kako bi zatvorili kanal.

Brane i vodene barijere poput Hagestein Weira postali su modeli za inženjere za kontrolu vode širom svijeta. Barijere uragana u Sjedinjenim Državama već odavno koriste kapije za ublažavanje poplava. Primjerice, barijera uragana Fox Point u Rhode Islandu koristila je tri kapije, pet crpki i niz nasipa da bi zaštitile Providence, Rhode Island nakon snažnog naleta uragana Sandy u 2012. godini.

Sa svojim poznatim kanalima i ikoničnim gondolama, Venecija, Italija je poznato vodeno okruženje. Globalno zagrijavanje prijeti samom njegovom postojanju. Od 1980-ih, dužnosnici ulivaju novac u novac

Modulo Sperimentale Elettromeccanico ili MOSE projekt, niz od 78 barijera koje se mogu zajedno ili samostalno uzdizati kroz otvor lagune i suzbijati vode u Jadranskom moru.

Eksperimentalni elektromehanički modul započeo je s gradnjom 2003. godine, a šarke za sediment i koroziju već su postale problematične, čak i prije potpune primjene.

Rijeka Eden u sjevernoj Engleskoj ima tendenciju prelijevanja svojih obala, pa je grad Appleby-u-Westmorlandu krenuo u kontrolu s skromnom zaprekom koju je lako bilo podignuti i spustiti.

U Sjedinjenim Američkim Državama rješenja potencijalnih poplava često uključuju vreće s pijeskom nagomilane pijeskom, teške strojeve koji stvaraju pješčane dine na oceanskim plažama, a improvizirane nasipe grade panično. Druge zemlje jednostavnije uključuju tehnologiju u svoje građevinske planove. Limenka Američka inženjerska rješenja za kontrolu poplava biti više high-tech?

instagram story viewer