Ako inžinieri zastavujú povodne: high-tech riešenia

Každý rok je komunita v určitej časti sveta zničená katastrofickými povodňami. Pobrežné oblasti sú náchylné k ničeniu na historických úrovniach hurikánu Harvey, hurikánu Sandy, hurikánu Florencia a hurikánu Katrina. Zraniteľné sú aj nížiny v blízkosti riek a jazier. Povodne sa skutočne môžu vyskytnúť všade, kde prší.

Ako mestá rastú, záplavy sa stávajú častejšie kvôli mestským infraštruktúra nemôže uspokojiť drenážne potreby spevnenej pôdy. Ploché, vysoko rozvinuté oblasti ako Houston, Texas nechajte vodu kam ísť. Predpokladaný nárast hladín mora ohrozuje ulice, budovy a tunely metra v roku 2007 pobrežné mestá ako Manhattan. Okrem toho, starnúce priehrady a hrádze sú náchylní k zlyhaniu, čo vedie k takémuto devastácii, ktoré New Orleans videl po hurikáne Katrina.

Existuje však nádej. V Japonsku, Anglicku, Holandsku a ďalších nízko položených krajinách vyvinuli architekti a inžinieri sľubné technológie na ochranu pred povodňami - a áno, inžinierstvo môže byť krásne. Jeden pohľad na priehradu v rieke Temži a vy by ste si mysleli, že bol navrhnutý moderným architektom oceneným Pritzkerovou cenou.

instagram viewer

V Anglicku inžinieri navrhli inovatívnu pohyblivú protipovodňovú bariéru, aby zabránili záplavám pozdĺž rieky Temže. Vyrobené z dutej ocele, vodné brány na Temžnej bariére sú obvykle ponechané otvorené, aby mohli lode prechádzať. Podľa potreby sa potom vodné brány otáčajú, aby sa zastavila voda pretekajúca a aby sa udržala hladina rieky Temže v bezpečí.

V lesklých oceľových plášťoch sú uložené hydraulické vahadlá, ktoré otáčajú obrie ramená brány, aby sa brány otvárali a zatvárali. Čiastočná „poloha spodnej výplne“ umožňuje, aby časť vody pretekala pod bariérou.

Ostrov Japonska obklopený vodou má dlhú históriu záplav. Obzvlášť ohrozené sú oblasti na pobreží a pozdĺž rýchlo tečúcich tokov Japonska. Na ochranu týchto regiónov inžinieri krajiny vyvinuli komplexný systém kanálov a kanálov prepúšťacie zámky.

Po katastrofálnej povodni v roku 1910 začalo Japonsko skúmať spôsoby, ako chrániť nížiny v časti Kita v Tokiu. Malebná Iwabuchi Floodgate alebo Akasuimon (Red Slice Gate), bol navrhnutý v roku 1924 Akira Aoyama, japonský architekt, ktorý pracoval aj na Panamskom prieplave. Brána Red Slice bola vyradená z prevádzky v roku 1982, ale zostáva impozantným pohľadom. Nový zámok so štvorcovými strážnymi vežami na vysokých stopkách stúpa za starý.

automatizovaný motory „aqua-drive“ napájajú mnohé z vodných brán v Japonsku vystavenom povodniam. Tlak vody vytvára silu, ktorá podľa potreby otvára a zatvára brány. Hydraulické motory nepotrebujú na prevádzku elektrinu, takže nie sú ovplyvnené výpadkami napájania, ktoré sa môžu vyskytnúť počas búrok.

Holandsko alebo Holandsko vždy bojovali s morom. Keďže 60 percent obyvateľstva žije pod hladinou mora, sú nevyhnutné spoľahlivé protipovodňové systémy. V rokoch 1950 až 1997 postavili Holanďania Deltawerken (Delta Works), sofistikovaná sieť priehrad, prepúšťok, zámkov, hrádzí a búrkových prepätí.

Jedným z najpôsobivejších projektov spoločnosti Deltaworks je bariéra proti prepätiu vo východnej Scheldt, alebo Oosterschelde. Namiesto výstavby konvenčnej hrádze Holanďan vybudoval bariéru s pohyblivými bránami.

Po roku 1986, keď Oosterscheldekering (Kering znamená bariéru), výška prílivu sa znížila z 3,40 metrov (11,2 stôp) na 3,25 metrov (10,7 stôp).

Ďalším príkladom holandskej Deltaworks je Maeslantkering alebo Prepäťová bariéra Maeslant Storm, vo vodnej ceste Nieuwe Waterweg medzi mestami Hoek van Holland a Maassluis, Holandsko.

Maeslant Storm Surge Barrier, ktorý bol dokončený v roku 1997, je jednou z najväčších pohyblivých štruktúr na svete. Keď voda stúpa, počítačové steny sa zatvárajú a voda plní nádrže pozdĺž bariéry. Hmotnosť vody pevne tlačí steny a zabraňuje prechodu vody.

Hať Hagestein, ktorý bol dokončený okolo roku 1960, je jedným z troch pohyblivých hrádzí alebo priehrad pozdĺž rieky Rýn v Holandsku. Hať Hagestein má dve obrovské klenuté brány na reguláciu vody a výrobu energie na rieke Lek neďaleko dediny Hagestein. Klenuté priezory sú od 54 metrov spojené s betónovými oporami. Brány sa skladujú v hornej polohe. Otočením nadol zatvoria kanál.

Priehrady a vodné bariéry, ako je Hagestein Weir, sa stali modelmi pre vodohospodárskych inžinierov na celom svete. Hurikánové bariéry v Spojených štátoch už dlho používajú brány na zmiernenie záplav. Napríklad bariéra hurikánu Fox Point na ostrove Rhode Island používala tri brány, päť čerpadiel a sériu hrádzí na ochranu ostrova Providence na ostrove Rhode Island po silnom náraste hurikánu Sandy v roku 2012.

V Taliansku so známymi kanálmi a ikonickými gondolami je známe vodné prostredie. Globálne otepľovanie ohrozuje jeho samotnú existenciu. Od 80. rokov 20. storočia úradníci nalievali peniaze do EÚ

Projekt Modulo Sperimentale Elettromeccanico alebo MOSE, séria 78 prekážok, ktoré môžu stúpať kolektívne alebo nezávisle na otvorení lagúny a obmedzujú stúpajúce vody Jadranského mora.

Experimentálny elektromechanický modul sa začal budovať v roku 2003 a sedimenty a skorodované pánty sa stali problematickými už pred úplnou implementáciou.

Rieka Eden v severnom Anglicku má tendenciu pretekať svojimi bankami, takže mesto Appleby-in-Westmorland sa rozhodlo ju ovládať miernou bariérou, ktorú by bolo možné ľahko vyvýšiť a znížiť.

V Spojených štátoch sa riešenia potenciálnych záplav často týkajú pieskových vriec s pieskom, ťažkých strojov, ktoré vytvárajú piesočné duny na morských plážích, pričom provizórne hrádze sa stavajú v panike. Iné krajiny jednoduchšie začleňujú technológiu do svojich stavebných plánov. Môcť Americké technické riešenia protipovodňovej ochrany byť viac high-tech?