Protección contra inundaciones multifuncional, Indonesia: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Introducción

La Universidad de Ciencias Aplicadas de Rotterdam (RUAS) y la Universidad Unissula en Semarang, Indonesia, están cooperando para desarrollar soluciones para los problemas relacionados con el agua en el pólder de Banger en Semarang y áreas circundantes. El pólder de Banger es un área baja densamente poblada con un sistema de pólder anticuado establecido en la era colonial. El área está disminuyendo debido a las extracciones de agua subterránea. Actualmente, aproximadamente la mitad del área está situada por debajo del nivel medio del mar. Las lluvias intensas ya no se pueden drenar con flujo libre, lo que provoca frecuentes inundaciones pluviales y fluviales. Además, la probabilidad (y el riesgo) de inundaciones costeras está aumentando debido al aumento relativo del nivel del mar. Se puede encontrar una descripción completa de los problemas en el pólder de Banger y posibles estrategias de solución.

Este proyecto se centra en el uso multifuncional de la protección contra inundaciones. La experiencia holandesa en el campo de la protección contra inundaciones es muy importante en este proyecto. Para los colegas indonesios en Semarang se realizará un tutorial sobre el mantenimiento de una estructura de retención de agua.

Fondo

Semarang es la quinta ciudad más grande de Indonesia con casi 1,8 millones de habitantes. Otros 4,2 millones de personas viven en los alrededores de la ciudad. La economía de la ciudad está en auge, en los últimos años se ha cambiado mucho y en el futuro habrá más cambios. El impulso del comercio y la necesidad de la industria están provocando una economía en crecimiento, lo que aumenta el clima empresarial. Estos desarrollos provocan un aumento del poder adquisitivo de la población. Se puede concluir que la ciudad está creciendo, pero lamentablemente también hay un problema creciente: la ciudad enfrenta inundaciones que aumentan con frecuencia. Estas inundaciones son causadas principalmente por el hundimiento de la tierra interior que está disminuyendo por la extracción de agua subterránea en grandes cantidades. Estos retiros provocan un hundimiento de unos 10 centímetros por año. (Rochim, 2017) Las consecuencias son grandes: la infraestructura local está dañada, lo que provoca más accidentes y congestiones de tráfico. Además, cada vez más personas abandonan sus hogares como resultado del aumento de las inundaciones. Los lugareños están tratando de lidiar con los problemas, pero es más una solución vivir con los problemas. Las soluciones son abandonar las viviendas bajas o elevar la infraestructura actual. Estas soluciones son soluciones a corto plazo y no serán muy efectivas.

Objetivo

El objetivo de este artículo es analizar las posibilidades de proteger la ciudad de Semarang contra las inundaciones. El principal problema es el hundimiento del suelo en la ciudad, esto aumentará el número de inundaciones en el futuro. En primer lugar, la barrera contra inundaciones multifuncional protegerá a los habitantes de Semarang. La parte más importante de este objetivo es abordar los problemas sociales y profesionales. El problema social es, por supuesto, las inundaciones en el área de Semarang. El problema profesional es el desconocimiento sobre la defensa contra el agua, el hundimiento de las capas del suelo es parte de este desconocimiento. Estos dos problemas son el fundamento de esta investigación. Además del problema principal, es un objetivo enseñar a los habitantes de Semarang cómo mantener una barrera contra inundaciones (multifuncional).

Se puede encontrar más información sobre la información sobre el proyecto delta en Semarang en el siguiente artículo;

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Paso 1: ubicación

El primer paso es encontrar la ubicación correcta para un área de almacenamiento de agua. En nuestro caso, esta ubicación está frente a la costa de Semarang. Esta ubicación se usó por primera vez como estanque para peces, pero ahora ya no se usa. Hay dos ríos en esta área. Al hacer un almacenamiento de agua aquí, la descarga de estos ríos se puede almacenar en el área de almacenamiento de agua. Además de la función de almacenamiento de agua, el dique también actúa como defensa contra el mar. Esto lo convierte en el lugar perfecto para usar esta ubicación como área de almacenamiento de agua.

Paso 2: Investigación del suelo

Para construir un dique, es importante investigar la estructura del suelo. La construcción de un dique debe realizarse sobre suelo sólido (arena). Si el dique se construye sobre un terreno blando, el dique se asentará y ya no cumplirá con los requisitos de seguridad.

Si el suelo consta de una capa de arcilla blanda, se aplicará una mejora del suelo. Esta mejora del suelo consta de una capa de arena. Cuando no sea posible ajustar esta mejora del suelo, será necesario pensar en adaptar otras construcciones de protección contra inundaciones. Los siguientes puntos ofrecen algunos ejemplos de protección contra inundaciones;

• pared de la playa
• suplementación con arena
• dunas
• tablestacas

Paso 3: Análisis de la altura del dique

el tercer paso es analizar la información para determinar la altura del dique. El dique se diseñará para varios años y, por lo tanto, se examinarán varios datos para determinar la altura del dique. en Holanda hay cinco sujetos que se están investigando para determinar la altura;

• Nivel de referencia (nivel medio del mar)
• Aumento de nivel debido a los cambios climáticos
• Diferencia de marea
• Subida de la ola
• Hundimiento del suelo

Paso 4: Trayectoria del dique

Al determinar la trayectoria del dique, se pueden determinar las longitudes de los diques y cuál será la superficie del área de almacenamiento de agua.

Para nuestro caso el pólder necesita 2 tipos de diques. Un dique que cumple con los requisitos de una defensa contra inundaciones (línea roja) y otro que funciona como dique para el área de almacenamiento de agua (línea amarilla).

La longitud del dique de defensa contra inundaciones (línea roja) es de aproximadamente 2 km y la longitud del dique para el área de almacenamiento (la línea amarilla) es de aproximadamente 6,4 km. La superficie del almacenamiento de agua es de 2,9 km².

Paso 5: Análisis del balance hídrico

Para determinar la altura del dique (línea amarilla), se requerirá un balance hídrico. Un balance de agua muestra la cantidad de agua que entra y sale de un área con una precipitación significativa. De ahí se desprende el agua que hay que almacenar en la zona para evitar inundaciones. Sobre esta base, se puede determinar la altura del dique. Si la altura del dique es excesivamente alta, se tendrá que hacer otro ajuste para evitar inundaciones como; mayor capacidad de pompa, dragado o mayor superficie de almacenamiento de agua.

la información a analizar para determinar el agua a almacenar es la siguiente;

• Precipitación significativa
• Captación de aguas superficiales
• evaporación
• capacidad de la bomba
• área de almacenamiento de agua

Paso 6: Diseño de equilibrio hídrico y dique 2

Balance de agua

Para el balance hídrico de nuestro caso se ha utilizado una precipitación normativa de 140 mm (Hidrología de Datos) al día. El área de drenaje que fluye sobre nuestro almacenamiento de agua cubre 43 km². El agua que sale del área es la evaporación promedio de 100 mm por mes y la capacidad de bombeo de 10 m³ por segundo. Todos estos datos se han llevado a m3 por día. El resultado de los datos de entrada y salida de datos da la cantidad de m³ de agua que se necesita recuperar. Al distribuir esto sobre el área de almacenamiento, se puede determinar el aumento de nivel del área de almacenamiento de agua.

Dique 2

Aumento del nivel del agua

La altura del dique está determinada en parte por el aumento del nivel del área de almacenamiento de agua.

Vida de diseño

El dique está diseñado para una vida útil de hasta 2050, este es un período de 30 años a partir de la fecha de diseño.

Hundimiento local del suelo

El hundimiento local es uno de los principales factores en el diseño de este dique debido al hundimiento de 5 a 10 centímetros al año debido a la extracción de agua subterránea. Se asume el máximo, esto da un resultado de 10 cm * 30 años = 300 cm es igual a 3,00 metros.

Dique de construcción de balance de volumen

La longitud del dique es de unos 6,4 kilómetros.

Área de arcilla = 16 081,64 m²

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

Área de arena = 80 644,07 m²

Volumen de arena = 80644,07 m² * 6400 m = 516122060,80 m3 ≈ 516,2 * 10 ^ 6 m3

Paso 7: Sección del dique

Los siguientes puntos se utilizaron para determinar la altura del dique para el dique de mar

Dique 1

Vida de diseño

El dique está diseñado para una vida útil de hasta 2050, este es un período de 30 años a partir de la fecha de diseño.

Nivel de referencia

El nivel de referencia es la base de la altura de diseño del dique. Este nivel es igual al nivel medio del mar (MSL).

Aumento del nivel del mar

Recargo por aumento de agua durante los próximos 30 años dentro de un clima cálido con un cambio de valor bajo o alto en el patrón de flujo de aire. Debido a la falta de información y conocimiento específico de la ubicación, se asume un máximo de 40 centímetros.

La marea alta

La inundación máxima en januari que ocurre para nuestro caso es de 125 centímetros (Data Tide 01-2017) por encima del nivel de referencia.

Desbordamiento / subida de olas

Este factor define el valor que se produce durante la subida de las olas a las olas máximas. Se supone una altura de ola de 2 metros (J. Lekkerkerk), una longitud de onda de 100 my una pendiente de 1: 3. El cálculo del rebasamiento es también volgt;

R = H * L0 * tan (a)

H = 2 m

L0 = 100 m

a = 1: 3

R = 2 * 100 * bronceado (1: 3) = 1,16 m

Hundimiento local del suelo

El hundimiento local es uno de los principales factores en el diseño de este dique debido al hundimiento de 5 a 10 centímetros al año debido a la extracción de agua subterránea. Se asume el máximo, esto da un resultado de 10 cm * 30 años = 300 cm es igual a 3,00 metros.

Dique de construcción de balance de volumen

La longitud del dique es de unos 2 kilómetros.

Área de arcilla = 25 563,16 m2 Volumen de arcilla = 25 563,16 m2 * 2000 m = 51126326 m3 ≈ 51,2 * 10 ^ 6 m3

Área de arena = 158099,41 m2 Volumen de arena = 157099,41 m2 * 2000 m = 316198822 m3 ≈ 316,2 * 10 ^ 6 m3

Paso 8: Gestión de diques

La gestión de diques es el mantenimiento del dique; esto significará que se debe mantener la parte exterior del dique. Junto a la pulverización y la siega, se controlará la resistencia y estabilidad del dique. Es importante que las condiciones del dique estén de acuerdo con los requisitos de seguridad.

El Dikemanagmener es responsable de la supervisión y el control en los momentos críticos. Esto significará que el dique debe ser inspeccionado en caso de un nivel de agua alto previsto, sequía prolongada, escorrentías fluviales de alta precipitación, flotadores de contenedores flotantes. Este trabajo es realizado por personal capacitado que sabe manejar en situaciones críticas.

Materiales necesarios

• Selección de informes
• Pico de medición
• Mapa
• Nota

El "material de creación de capacidad" brinda más información sobre la importancia de la gestión de diques y el uso de los materiales necesarios.

mecanismo de falla

Hay varias amenazas posibles de colapso de un dique. Una amenaza puede ser causada por crecidas, sequías y otras influencias que pueden hacer que el dique sea inestable. Estas amenazas pueden crecer hasta los mecanismos de falla mencionados anteriormente.

Las siguientes viñetas muestran todo el mecanismo de fallas;

• Micro inestabilidad
• Inestabilidad macro
• Tubería
• Desbordamiento

Paso 9: Ejemplo de mecanismo de falla: tubería

Las tuberías pueden ocurrir cuando el agua subterránea fluye a través de una capa de arena. Si el nivel del agua es demasiado alto, la presión aumentará, lo que aumenta la velocidad de flujo crítica. El flujo crítico del agua saldrá del dique en una zanja o filtración. Con el paso del tiempo, la tubería se irá ensanchando por el flujo de agua y arena. Durante el ensanchamiento de la tubería, se puede arrastrar arena, lo que puede provocar que el dique colapse por su propio peso.

fase 1

La presión del agua en el paquete de arena que contiene agua debajo del dique puede llegar a ser tan alta durante la crecida del agua que la cubierta interna de arcilla o turba se abultará. En una erupción, las salidas de agua se realizan en forma de pozos.

fase 2

Después de la erupción y la inundación de agua, la arena puede arrastrarse si el flujo de agua es demasiado alto. Se crea una salida de arenas movedizas

fase 3

En caso de un flujo de descarga de arena demasiado grande, se formará un túnel de excavación por tamaño. Si la tubería se vuelve demasiado ancha, el dique colapsará.

medir contra la falla del dique

Para que el dique sea estable, se debe proporcionar contrapresión, lo que se puede hacer colocando sacos de arena alrededor de la fuente.

Para obtener más información y ejemplos de la mecánica de fallas, vea el siguiente powerpoint;

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