Bảo vệ chống lũ đa chức năng, Indonesia: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Giới thiệu

Đại học Khoa học Ứng dụng Rotterdam (RUAS) và Đại học Unissula ở Semarang, Indonesia, đang hợp tác để phát triển các giải pháp cho các vấn đề liên quan đến nước ở vùng đất băng Banger ở Semarang và các khu vực lân cận. Vùng đất lấn biển Banger là một khu vực trũng đông dân cư với hệ thống lấn biển lạc hậu được thiết lập từ thời thuộc địa. Khu vực này đang bị sụt lún do khai thác nước ngầm. Hiện tại, khoảng một nửa diện tích nằm dưới mực nước biển trung bình. Mưa lớn không thể thoát được nữa theo dòng chảy tự do dẫn đến lũ lụt thường xuyên. Ngoài ra, xác suất (và rủi ro) của lũ lụt ven biển đang tăng lên do mức độ tăng tương đối. Có thể tìm thấy mô tả đầy đủ về các vấn đề trong Banger polder và các chiến lược giải pháp tiềm năng.

Dự án này tập trung vào việc sử dụng đa chức năng chống ngập. Kinh nghiệm của Hà Lan trong lĩnh vực chống lũ lụt là rất quan trọng trong dự án này. Đối với các đồng nghiệp Indonesia ở Semarang, một hướng dẫn sẽ được thực hiện về việc duy trì cấu trúc giữ nước.

Tiểu sử

Semarang là thành phố lớn thứ năm ở Indonesia với gần 1,8 triệu dân. 4,2 triệu người khác đang sống ở các khu vực xung quanh thành phố. Nền kinh tế thành phố đang phát triển vượt bậc, trong những năm qua đã có rất nhiều thay đổi và trong tương lai sẽ còn nhiều thay đổi hơn nữa. Sự thôi thúc của giao dịch và nhu cầu của ngành công nghiệp đang khiến nền kinh tế ngày càng gia tăng, làm tăng môi trường kinh doanh. Những phát triển này làm tăng sức mua của dân cư. Có thể kết luận rằng thành phố đang phát triển, nhưng không may là có một vấn đề ngày càng lớn: thành phố phải đối mặt với lũ lụt thường xuyên gia tăng. Những trận lũ này chủ yếu gây ra bởi sự sụt lún của vùng đất bên trong đang suy giảm do khai thác nước ngầm với số lượng lớn. Những đợt rút này gây sụt lún khoảng 10 cm mỗi năm. (Rochim, 2017) Hậu quả rất lớn: cơ sở hạ tầng địa phương bị hư hỏng, dẫn đến nhiều tai nạn và tắc nghẽn giao thông hơn. Ngoài ra, ngày càng có nhiều người rời bỏ nhà cửa do lũ lụt ngày càng gia tăng. Người dân địa phương đang cố gắng giải quyết các vấn đề, nhưng đó là một giải pháp tốt hơn để sống chung với các vấn đề. Các giải pháp là từ bỏ những ngôi nhà thấp hoặc nâng cao cơ sở hạ tầng hiện tại. Những giải pháp này là những giải pháp ngắn hạn và sẽ không hiệu quả lắm.

Mục tiêu

Mục tiêu của bài báo này là xem xét các khả năng bảo vệ thành phố Semarang chống lại lũ lụt. Vấn đề chính là đất sụt lún trong thành phố, điều này sẽ làm tăng số lượng lũ lụt trong tương lai. Trước hết, hàng rào chắn lũ đa chức năng sẽ bảo vệ cư dân của Semarang. Phần quan trọng nhất của mục tiêu này là giải quyết các vấn đề xã hội và nghề nghiệp. Tất nhiên, vấn đề xã hội là lũ lụt ở khu vực Semarang. Vấn đề chuyên môn là thiếu kiến thức về phòng chống nước, sự sụt lún của các lớp đất là một phần của sự thiếu kiến thức này. Hai vấn đề này là nền tảng của nghiên cứu này. Ngoài vấn đề chính, mục tiêu là dạy người dân Semarang cách duy trì một hàng rào chắn lũ (đa chức năng).

Bạn có thể tham khảo thêm thông tin về dự án delta ở Semarang trong bài viết sau;

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

Bước 1: Vị trí

Bước đầu tiên là tìm vị trí thích hợp cho một khu vực chứa nước. Đối với trường hợp của chúng tôi, vị trí này nằm ngoài khơi Semarang. Vị trí này lần đầu tiên được sử dụng làm ao nuôi cá, nhưng bây giờ không còn được sử dụng nữa. Khu vực này có hai con sông. Bằng cách làm một kho chứa nước ở đây, nước thải của những con sông này có thể được lưu trữ trong khu vực chứa nước. Ngoài chức năng là nơi chứa nước, đê còn có tác dụng phòng thủ biển. Vì vậy, đây là vị trí hoàn hảo để sử dụng vị trí này làm nơi chứa nước.

Bước 2: Nghiên cứu đất

Để xây dựng một con đê, việc điều tra cấu trúc của đất là rất quan trọng. Việc đắp đê phải được thực hiện trên nền đất cát (cát). Nếu đê được xây dựng trên nền đất yếu, đê sẽ bị lún và không còn đảm bảo an toàn.

Nếu đất có lớp đất sét mềm thì tiến hành cải tạo đất. Cải tạo đất này bao gồm một lớp cát. Khi không thể điều chỉnh việc cải tạo đất này, thì cần phải nghĩ đến việc điều chỉnh các công trình chống ngập lụt khác. Những điểm sau đây đưa ra một vài ví dụ về việc bảo vệ lũ lụt;

• bức tường bãi biển
• bổ sung cát
• cồn cát
• đóng cọc

Bước 3: Phân tích độ cao đê

bước thứ ba là phân tích thông tin để xác định chiều cao của đê. Đê sẽ được thiết kế trong một số năm và do đó, một số dữ liệu sẽ được kiểm tra để xác định chiều cao của đê. ở Hà Lan có năm đối tượng đang được điều tra để xác định chiều cao;

• Mức tham chiếu (Mực nước biển trung bình)
• Tăng mức do thay đổi khí hậu
• Thủy triều chênh lệch
• Sóng chạy lên
• Lún đất

Bước 4: Quỹ đạo đắp

Bằng cách xác định quỹ đạo của đê, chiều dài đê có thể được xác định và bề mặt của khu vực chứa nước sẽ như thế nào.

Đối với trường hợp của chúng tôi, người đánh bóng cần có 2 loại đê. Một tuyến đê đáp ứng yêu cầu phòng chống lũ (chỉ giới màu đỏ) và một tuyến đê bao có chức năng trữ nước (chỉ giới màu vàng).

Chiều dài đê phòng lũ (chỉ giới đỏ) khoảng 2 km và chiều dài đê ngăn lũ (chỉ giới vàng) khoảng 6,4 km. Bề mặt của kho chứa nước là 2,9 km².

Bước 5: Phân tích cân bằng nước

Để xác định chiều cao của đê (đường màu vàng), cần phải có cân bằng nước. Cân bằng nước cho biết lượng nước chảy vào và ra khỏi khu vực có lượng mưa đáng kể. Từ đó dẫn đến nước phải được tích trữ trong khu vực để chống ngập lụt. Trên cơ sở này có thể xác định được chiều cao của đê. Nếu độ cao của đê cao không thực tế thì sẽ phải điều chỉnh lại để ngăn lũ như; công suất bể chứa cao hơn, nạo vét hoặc diện tích bề mặt lớn hơn của trữ nước.

thông tin cần phân tích để xác định nước phải được lưu trữ như sau;

• Lượng mưa đáng kể
• Lưu vực nước mặt
• bay hơi
• công suất máy bơm
• khu vực chứa nước

Bước 6: Thiết kế cân bằng nước và đê 2

Sự cân bằng nước

Đối với cân bằng nước trong trường hợp của chúng tôi, định mức tiêu chuẩn là 140 mm (Data Hidrology) một ngày đã được sử dụng. Khu vực thoát nước chảy ra từ kho chứa nước của chúng tôi có diện tích 43 km². Nước chảy ra khỏi khu vực có lượng bốc hơi trung bình 100 mm một tháng và công suất máy bơm là 10 m³ mỗi giây. Tất cả các dữ liệu này đã được đưa đến m3 mỗi ngày. Kết quả của dữ liệu dòng chảy vào và dữ liệu dòng chảy ra đưa ra số m³ nước cần được thu hồi. Bằng cách rải chất này lên khu vực lưu trữ, có thể xác định được mức độ dâng của khu vực chứa nước.

Đê 2

Mực nước dâng

Chiều cao của đê một phần được xác định bởi mực nước dâng của khu vực chứa nước.

Thiết kế cuộc sống

Đê được thiết kế có tuổi thọ đến năm 2050, thời hạn là 30 năm kể từ ngày thiết kế.

Lún cục bộ đất

Sự sụt lún cục bộ là một trong những yếu tố chính trong thiết kế đê này vì mức độ sụt lún từ 5 - 10 cm mỗi năm do khai thác nước ngầm. Giá trị lớn nhất được giả định, điều này cho kết quả là 10 cm * 30 năm = 300 cm bằng 3,00 mét.

Cân đối khối lượng xây dựng đê

Chiều dài của đê khoảng 6,4 km.

Diện tích đất sét = 16 081,64 m²

Thể tích đất sét = 16 081,64 m² * 6400 m = 102 922 470,40 m3 ≈ 103,0 * 10 ^ 6 m3

Diện tích cát = 80 644,07 m²

Thể tích cát = 80 644,07 m² * 6400 m = 516 122 060,80 m3 ≈ 516,2 * 10 ^ 6 m3

Bước 7: Phần đê

Các điểm sau đây được sử dụng để xác định chiều cao của đê cho đê biển

Đê 1

Thiết kế cuộc sống

Đê được thiết kế có tuổi thọ đến năm 2050, thời hạn là 30 năm kể từ ngày thiết kế.

Mức tham chiếu

Cao độ tham chiếu là cơ sở của chiều cao thiết kế của đê. Mức này bằng với mực nước biển trung bình (MSL).

Mực nước biển tăng

Phụ phí do nước dâng cao trong 30 năm tới trong điều kiện khí hậu ấm áp với sự thay đổi giá trị thấp hoặc cao của mô hình luồng không khí. Do thiếu thông tin và kiến thức cụ thể về vị trí, tối đa là 40 cm được giả định.

Thủy triều cao

Lũ lụt tối đa ở januari xảy ra đối với trường hợp của chúng tôi là 125 cm (Thủy triều dữ liệu 01-2017) trên mức tham chiếu..

Vượt sóng / sóng chạy lên

Yếu tố này xác định giá trị xuất hiện trong quá trình sóng chạy lên ở các sóng cực đại. Giả sử là chiều cao sóng 2 mét (J. Lekkerkerk), bước sóng 100 m và độ dốc 1: 3. Tính toán cho sự tràn là 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

Lún cục bộ đất

Sự sụt lún cục bộ là một trong những yếu tố chính trong thiết kế đê này vì mức độ sụt lún từ 5 - 10 cm mỗi năm do khai thác nước ngầm. Giá trị lớn nhất được giả định, điều này cho kết quả là 10 cm * 30 năm = 300 cm bằng 3,00 mét.

Cân đối khối lượng xây dựng đê

Chiều dài của đê khoảng 2 km

Diện tích đất sét = 25 563,16 m2 Khối lượng đất sét = 25 563,16 m2 * 2000 m = 51 126 326 m3 ≈ 51,2 * 10 ^ 6 m3

Diện tích cát = 158 099,41 m2 Khối lượng cát = 158 099,41 m2 * 2000 m = 316 198 822 m3 ≈ 316,2 * 10 ^ 6 m3

Bước 8: Quản lý đê

Quản lý đê điều là việc duy trì đê điều; điều này có nghĩa là phần bên ngoài của đê phải được duy trì. Bên cạnh việc rải và cắt cỏ, sẽ phải kiểm tra độ bền và độ ổn định của đê. Điều quan trọng là các điều kiện của đê phải phù hợp với các yêu cầu an toàn.

Dikemanagmener chịu trách nhiệm giám sát và kiểm soát vào những thời điểm quan trọng. Điều này có nghĩa là đê phải được kiểm tra trong trường hợp mực nước dự báo cao, hạn hán kéo dài, lượng mưa lớn nước sông chảy xiết làm trôi các vật chứa nổi. Công việc này được thực hiện bởi những nhân viên đã qua đào tạo, những người biết cách xử lý trong những tình huống nguy cấp.

Vật liệu cần thiết

• Báo cáo lựa chọn
• Đo lựa chọn
• Bản đồ
• Ghi chú

"Tài liệu nâng cao năng lực" cung cấp thêm thông tin về việc nhập khẩu của việc quản lý đê điều và việc sử dụng các vật liệu cần thiết.

cơ chế thất bại

Có nhiều mối đe dọa có thể xảy ra đối với một con đê bị sụp đổ. Mối đe dọa có thể do nước dâng cao, hạn hán và các ảnh hưởng khác có thể làm cho đê không ổn định. Những mối đe dọa này có thể phát triển đến các cơ chế thất bại đã nói ở trên.

Các gạch đầu dòng sau đây cho thấy tất cả các cơ hội thất bại;

• Vi bất ổn định
• Macro không ổn định
• Đường ống
• Tràn ra

Bước 9: Cơ chế lỗi ví dụ: Đường ống

Tắc đường ống có thể xảy ra khi nước ngầm chảy qua một lớp cát. Nếu mực nước quá cao, áp suất sẽ tăng lên, làm tăng vận tốc dòng chảy tới hạn. Dòng chảy tới hạn của nước sẽ thoát ra khỏi đê theo mương hoặc thấm. Theo thời gian, đường ống sẽ rộng ra bởi dòng chảy của nước và cát. Trong quá trình mở rộng đường ống, cát có thể bị cuốn theo, điều này có thể khiến đê bị sụp đổ do chính trọng lượng của nó.

fase 1

Áp lực nước trong lớp cát chứa nước dưới đê có thể tăng cao khi nước dâng cao đến mức lớp đất sét hoặc than bùn bên trong sẽ phồng lên. Khi phun trào, nước thoát ra ngoài dưới dạng giếng.

fase 2

Sau khi phun trào và nước ngập, cát có thể bị cuốn theo nếu lưu lượng nước quá cao. Một dòng chảy của cát lún được tạo ra

fase 3

Trường hợp lưu lượng cát xả quá lớn sẽ phát sinh kích thước hầm đào. Nếu đường ống trở nên quá rộng, đê sẽ bị sập.

đo lường sự cố đê bao

Để làm cho đê ổn định, phải cung cấp các biện pháp chống áp lực, có thể được thực hiện bằng cách đặt các bao cát xung quanh nguồn.

Để biết thêm thông tin và ví dụ về cơ chế hỏng hóc, hãy xem powerpoint sau;

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