حياة

حواجز الإعصار وحواجز الفيضانات

حواجز الإعصار وحواجز الفيضانات


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

في عصر الاحترار العالمي والطقس الشديد ، لم تكن مخاطر العيش بالقرب من المياه أكبر من أي وقت مضى. كانت الحماية من العواصف وحواجز الأعاصير هي الحل لبعض التجمعات ، ولكن بأي ثمن جمالي؟ يمكن للفنانين والمهندسين المعماريين جعل الهندسة أكثر جمالا؟ سيساعدنا فحص الأسئلة واستكشاف الحلول في فهم التحديات الواقعية المحيطة بآثار تغير المناخ العالمي.

السدود والجدران الفيضانات

ترميم قناة سد الجدار على طول الجزء السفلي التاسع من الجناح ، نيو أورليانز. صور ماريو تاما / غيتي

تسبب الدمار الذي خلفه إعصار كاترينا عام 2005 في إضعاف الكثير من المشكلات. كان الكثير من الدمار في نيو أورليانز نتيجة للفيضان الناجم عن تكسير السدود - وهو اختراق في بنية تحتية كان من المفترض حمايتها. التعلم من المآسي التي حلت نيو أورليانز ، ونحن نفهم الآن أن أفضل حماية هو نظام منسق ، مزيج من التصاميم والبنية التحتية المحلية المستهدفة والعمليات التي تعمل معا في حالات الطوارئ للكوارث. السدود والجدران الفيضانات ليست كافية.

سور الصين العظيم لويزيانا

حاجز الموجة ، سور لويزيانا العظيم في نيو أورليانز. ماريو تاما / غيتي إيماجز (اقتصاص)

بين عامي 2008 و 2013 ، أكملت هيئة مهندسي الجيش الأمريكي - وهي نفس المجموعة المسؤولة عن نظام السدود غير الكافي في نيو أورليانز - حاجزًا من الإعصار يبلغ عرضه ميلين تقريبًا عبر مزيج من المجاري المائية على بعد حوالي 12 ميلًا شرق مدينة نيو أورليانز. يُطلق على حاجز الأعاصير الخرسانية والصلب ، الذي يطلق عليه Inner Harbour Navigation Canal Lake Lake Borgne Surge ، جنباً إلى جنب مع نظام السدود. الحاجز هو خط الدفاع الأول من خلال التخفيف من حدة العواصف المرتبطة بالأعاصير.

ما هو ارتفاع العاصفة أو العاصفة المد؟

العواصف العاصفة لا تقرأ علامات الحد الأقصى للسرعة. Orjan F. Ellingvag / Corbis عبر Getty Images (اقتصاص)

إعصار هو مركز الضغط المنخفض. على الأرض ، مراكز الضغط المنخفض ليست قوية بما يكفي لتحريك الأرض. ومع ذلك ، يمكن لمراكز الضغط المنخفض الموجودة فوق الماء أن تدفع وتحرك الماء فعليًا. تهب رياح الأعاصير المياه ليس فقط لخلق موجات ، ولكن أيضًا تخلق قبة أو طفرة في المياه العالية. جنبا إلى جنب مع ارتفاع المد العادي ، يمكن أن تؤدي زيادة العواصف إلى حدوث عاصفة شديدة المد بالإضافة إلى الأمواج التي تهبها الرياح الإعصارية الشديدة. توفر حواجز الأعاصير الحماية للمد والجزر المتوقعة.

هل العاصفة تسونامي؟

زيادة العاصفة ليست موجة تسونامي أو موجة مد ، لكنها متشابهة. عاصفة العرام هو ارتفاع مستوى سطح البحر غير طبيعي، وعادة ما تسببها الظروف الجوية القاسية. يحتوي المد العالي أيضًا على موجات ، لكن الأمواج ليست مرتفعة بشكل كبير مثل تسونامي. تسونامي حرفيًا "موجات الميناء" الناجمة عن اضطراب تحت الأرض ، مثل الزلزال. الفيضانات الشديدة هي نتيجة لكلا الحدثين.

تعيش بالقرب من المياه

عندما ننظر إلى خريطة للمكان الذي يعيش فيه الناس ، ليس من الصعب أن نتخيل كيف يمكن أن تكون الحياة والممتلكات الهشة عرضة للظروف المناخية القاسية. على الرغم من أن إنشاء مبانٍ مقاومةٍ لكارثة تسونامي على طول الشواطئ يعد خيارًا ، إلا أن ارتفاع العاصفة قد يكون بلا هوادة. قدم المركز الوطني الأمريكي للأعاصير مثالًا متحركًا على Flash عن زيادة العواصف (يلزم وجود مكون إضافي فلاش). في هذه الرسوم المتحركة ، لا تتناسب زيادة العاصفة مع موجات القصف مع الحاجز الصغير الذي يحمي الهيكل.

حاجز فوكس بوينت هوريكان ، بروفيدنس ، رود آيلاند

حاجز فوكس بوينت هوريكان ، بروفيدنس ، رود آيلاند. حارة عبر flickr.com ، Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.0 Generic (CC BY-NC-ND 2.0) (اقتصاص)

في ولاية رود آيلند ، أعيقت العاصفة العظيمة التي ضربت الإعصار ساندي عام 2012 بسبب هندسة 1966. تكنولوجيا حواجز الأعاصير هي استثمار لأي منطقة ، ولكن انظر كيف تعمل.

يقع حاجز فوكس بوينت للإعصار في شرق بروفيدنس ، رود آيلاند ، عبر نهر بروفيدنس ، والذي يتدفق إلى خليج ناراجانسيت. يبلغ طوله 3000 قدم وارتفاعه 25 قدمًا. تم بناؤه بين عامي 1960 و 1966 لحماية المدينة من مد عاصفة يبلغ ارتفاعها 20 قدمًا فوق مستوى سطح البحر.

يتكون النظام من ثلاثة بوابات Tainter ، وخمس مضخات لمياه النهر ، واثنان من السدود أو الأحجار الترابية بارتفاع 10 إلى 15 قدمًا على طول ضفة النهر. بتكلفة 16 مليون دولار (1960 دولارًا) ، دفعت حكومة الولاية والحكومة المحلية 30 في المائة فقط من التكلفة بينما دعمت الحكومة الفيدرالية معظم تكلفة نظام حاجز الإعصار.

كيف يعمل؟

يمكن لبوابات Tainter الثلاثة ، التي تسمى أيضًا البوابات الشعاعية ، أن تغلق لتوفير حاجز يبلغ طوله نصف ميل ، وارتفاعه 25 قدمًا بين مدينة بروفيدنس والمياه من خليج ناراجانسيت. يتم ضخ المياه المتدفقة أسفل نهر بروفيدنس إلى البحر حيث تتراكم خلف البوابات المغلقة. تم بناء محطة الضخ ، التي يبلغ طولها 213 قدمًا وعرضها 91 قدمًا ، من الخرسانة المسلحة والطوب. خمسة مضخات لديها القدرة على ضخ 3،150،000 جالون من مياه النهر في الدقيقة في خليج ناراجانسيت.

تبلغ مساحة كل بوابة Tainter 40 قدمًا مربعًا ويزن 53 طنًا. تم تصميم البوابات المنحنية في اتجاهها نحو الخليج لكسر تأثير الأمواج ، حيث يتم إنزالها في مكانها بواسطة المحركات الكهربائية والجاذبية بسرعة 1.5 قدم في الدقيقة. يستغرق الأمر نحو 30 دقيقة لخفضها ولكن حوالي ساعتين لرفع البوابات من وضع مغلق ، حيث تعمل الجاذبية ضدها. إذا لزم الأمر ، يمكن خفض البوابات ورفعها يدويا.

هل يحتاج حاجز الإعصار إلى محطة ضخ؟

تصميم أي حاجز الإعصار يعتمد على الظروف. تعد محطة الضخ في Fox Point عنصرًا مهمًا لحماية مدينة بروفيدنس. دون ضخ مياه النهر عندما "يتم سد" النهر من قبل البوابات ، فإن الخزان سوف يتشكل ويغمر المدينة - وهو ما تحاول بروفيدنس تجنبه.

بوابة الرسام

بوابة تينتر التاريخية من بحيرة مينومين في مينوموني ، ويسكونسن. Emistuemke عبر Wikimedia Commons ، Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0)

تم اختراع بوابة Tainter في القرن التاسع عشر من قبل المهندس الأمريكي وموطن ولاية ويسكونسن Jeremiah Burnham Tainter. يتم ربط البوابة المنحنية بقطعة إطار مثلثة الشكل أو أكثر. يتم توصيل الطرف العريض لإطار المثلث بالبوابة المنحنية ، وتدور نقطة قمة الجمالون لتحريك البوابة.

تُعرف بوابة Tainter أيضًا باسم البوابة الشعاعية. تساعد الجاذبية وضغط الماء في تحريك البوابة لأعلى ولأسفل ، كما يتضح من Arif Setya Budi وأيضًا في الرسوم المتحركة التي قدمتها جمعية مقاطعة Dunn التاريخية في ويسكونسن.

بوابات السدود والصناديق

أغلقت باب البوابة في سد رابيل في شيلي. تم اقتصاص Avodrocc عبر Wikimedia Commons و Creative Commons Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0)

يتم استخدام بوابة Tainter أيضًا في السدود ، فهل حاجز الإعصار أيضًا سد؟ نعم و لا. السد هو بالتأكيد حاجز مائي ، ولكن السدود والخزانات عمومًا لا يتم إنشاؤها للاستخدام الطارئ فقط. الغرض الوحيد من حاجز الإعصار هو الحماية من زيادة العواصف أو المد. حددت مدينة بروفيدنس وظيفتين رئيسيتين لفوكس بوينت:

  1. "لتأخير المد العالي من العواصف المحتملة في خليج ناراجانسيت"
  2. "للحفاظ على تدفق النهر بحيث لا ترتفع مستويات المياه خلف الحاجز"

الشراكات الحكومية

مثل أي مشروع بناء ، يجب الاعتراف بالحاجة ويجب أن يتحقق التمويل قبل أن تبدأ الهندسة المعمارية والبناء. قبل نقطة فوكس ، كانت مدينة بروفيدنس مهددة كل عام. في سبتمبر 1938 ، تسبب إعصار نيو إنجلاند في أضرار في الممتلكات بقيمة 200 مليون دولار و 250 حالة وفاة مع هطول الأمطار 3.1 بوصة فقط. في آب / أغسطس 1954 ، تسبب إعصار كارول في أضرار في الممتلكات بلغت 41 مليون دولار بسبب الفيضانات في المد العالي ، 13 قدم فوق المعدل الطبيعي. أذن قانون مكافحة الفيضانات لعام 1958 ببناء حاجز في Fox Point. تولى فيلق مهندسي الجيش الأمريكي (USACE) السيطرة في فبراير 2010 ، مما وفر لمدينة بروفيدنس مئات الآلاف من الدولارات كل عام. تحتفظ المدينة بنظام السد والسدود.

بوابة الرفع العمودي

بوابة عمودي ، قناة الملاحة الداخلية في ميناء بحيرة بورني ، حاجز الطفرة ، نيو أورليانز ، لويزيانا. جولي ديرمانسكي / كوربيس عبر غيتي إيماجز (اقتصاص)

تشبه بوابة الرفع العمودية بوابة Tainter حيث ترفع وتخفض للتحكم في تدفق الماء. على الرغم من أن بوابة Tainter تكون منحنية ، إلا أن بوابة الرفع الرأسية ليست كذلك.

البوابة الموضحة هنا ، بوابة Bayou Bienvenue ، هي جزء من مشروع ضخم بقيمة 14.45 مليار دولار في نيو أورليانز - قناة الملاحة الداخلية Inner - Lake Borgne Surge Barrier ، وتسمى أيضًا Great Wall of Louisiana. يبلغ طول الجدار الحاجز الخرساني الذي بناه فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي ما يقرب من ميلين وارتفاعه 26 قدمًا.

الفيضانات وعرام العواصف ليست فريدة بالنسبة للولايات المتحدة ولا لأمريكا الشمالية. في جميع أنحاء العالم ، وجد المهندسون طرقًا للسيطرة على الفيضانات. في عصر من الظروف المناخية القاسية ، يعد هذا النوع من حل المشكلات مجالًا مزدهرًا للدراسة الهندسية.

حواجز الفيضان ونظم الإنذار

الفيضانات في بروكلين. سبنسر بلات / غيتي إيماجز (اقتصاص)

لماذا لا تتمتع منطقة حضرية كبيرة مثل مدينة نيويورك بحماية من العواصف؟ في عام 2012 ، اجتاحت العاصفة الناجمة عن إعصار ساندي الشوارع والمترو والبنية التحتية لأكبر مدينة في أمريكا. منذ ذلك الحين ، تدرس مجموعات العمل جدوى حاجز الفيضان في ميناء نيويورك. فما بالنا أن البلدان الصناعية الأخرى في جميع أنحاء العالم لديها حلول التكنولوجيا الفائقة للسيطرة على الفيضانات لسنوات.

للبشر علاقة حب بالكراهية مع الماء - مركب الطبيعة الوفير ضروري للحياة ولكن العشرات من الناس يموتون من الأحداث المتعلقة بالمياه. يغرق عشرة أشخاص عن غير قصد كل يوم. لا يمكن التنبؤ بحوادث السيارات الناتجة عن الفيضانات المفاجئة والطقس القاسي. او انهم؟

يبدو أن أي شخص يمكن أن تتوقف عن ارتفاع المياه. يبحث بحث Google السريع عن "جدران حاجز الفيضان" عن مجموعة من المنتجات من Home Depot و Ace Hardware و Amazon وشركات تجارية أكبر.

لم يمض وقت طويل قبل أن تستخدم المجتمعات صفارات الإنذار للتحذير من الأخطار المرتبطة بالطقس. تواصل بعض المجتمعات اليوم استخدام هذا النهج البسيط في الفيضانات. مع مزيج من الكاميرات المترجمة (غالبًا على الطائرات بدون طيار) وبرامج التعيين وتطبيقات الإنذار بالكوارث ، تقدم شركات مثل Beholder Technology التي يقع مقرها في أوستن بتكساس "الوعي بالموقف عن بعد" للمجتمعات - وهذا يعني أنها تحذرك من الطرق التي غمرتها المياه مواقف خطيرة قبل أن تتمكن فرق الطوارئ من الوصول إلى هناك. تُعتبر تطبيقات الكوارث حلولًا ذات تقنية عالية في الولايات المتحدة ، لكن ألا تكون حواجز الأعاصير أكثر فائدة؟

مصادر

  • وكالة إدارة الطوارئ ، مدينة بروفيدنس ، 5 نوفمبر 2012
  • حقائق عن نقطة حاجز الإعصار فوكس ، مدينة بروفيدنس على www.providenceri.com/efile/705
  • تحديث تقرير لرود آيلاند، فيلق مهندسي الجيش الأمريكي ، مقاطعة نيو إنجلاند ، 31 يوليو 2012 على www.nae.usace.army.mil/news/Reports/ri.pdf
  • سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي. IHNC - LANGE BORGNE SURGE BARRIER ، تم التحديث في يونيو 2013 ، http://www.mvn.usace.army.mil/Portals/56/docs/PAO/FactSheets/IHNC-LakeBorgneSurgeBarrier.pdf
  • مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها. "الغرق غير المقصود: احصل على الحقائق." 28 أبريل ، 2016 ، //www.cdc.gov/homeandrecreationalsafety/water-safety/waterinjuries-factsheet.html



تعليقات:

  1. Caine

    هناك شيء في هذا. سأعرف ، أشكرك على مساعدتكم في هذا الأمر.

  2. Doushura

    أنا معك أوافق. في ذلك شيء ما. أصبح كل شيء واضحًا ، أشكر المساعدة في هذا السؤال.

  3. Platon

    لا يمكن أن يكون هناك خطأ هنا؟

  4. Maujind

    كل ما ذكر أعلاه قال الحقيقة. يمكننا التواصل حول هذا الموضوع. هنا أو في PM.

  5. Shakami

    أعتذر عن التدخل ... لكن هذا الموضوع قريب جدًا مني.يمكنني المساعدة في الإجابة.



اكتب رسالة