الحماية من الفيضانات متعددة الوظائف ، إندونيسيا: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مقدمة

تتعاون جامعة روتردام للعلوم التطبيقية (RUAS) وجامعة Unissula في سيمارانج بإندونيسيا لتطوير حلول للمشاكل المتعلقة بالمياه في Banger polder في Semarang والمناطق المحيطة بها. تعتبر منطقة Banger polder منطقة منخفضة مكتظة بالسكان مع نظام بولدر قديم تم إنشاؤه في الحقبة الاستعمارية. المنطقة تنحسر بسبب استخراج المياه الجوفية. حاليًا ، يقع نصف المساحة تقريبًا تحت مستوى سطح البحر المتوسط. لا يمكن تصريف الأمطار الغزيرة بعد الآن تحت التدفق الحر مما يؤدي إلى حدوث فيضانات متكررة ونهر. بالإضافة إلى ذلك ، يتزايد احتمال (ومخاطر) الفيضانات الساحلية بسبب الارتفاع النسبي في مستوى الرؤية. يمكن العثور على وصف كامل للمشكلات في Banger polder واستراتيجيات الحل المحتملة.

يركز هذا المشروع على الاستخدام متعدد الوظائف للحماية من الفيضانات. تعتبر الخبرة الهولندية في مجال الحماية من الفيضانات مهمة للغاية في هذا المشروع. بالنسبة للزملاء الإندونيسيين في سيمارانج ، سيتم إجراء برنامج تعليمي حول الحفاظ على بنية الاحتفاظ بالمياه.

خلفية

سيمارانج هي خامس أكبر مدينة في إندونيسيا مع ما يقرب من 1.8 مليون نسمة. 4.2 مليون شخص آخر يعيشون في المناطق المحيطة بالمدينة. الاقتصاد في المدينة مزدهر ، في السنوات الماضية تم تغيير الكثير وستكون هناك المزيد من التغييرات في المستقبل. الدافع وراء التجارة وحاجة الصناعة يتسببان في زيادة الاقتصاد ، مما يزيد من مناخ الأعمال. هذه التطورات تسبب زيادة في القوة الشرائية للسكان. يمكن أن نستنتج أن المدينة تنمو ، ولكن للأسف هناك أيضًا مشكلة متنامية: المدينة تواجه فيضانات تتزايد باستمرار. هذه الفيضانات ناتجة بشكل رئيسي عن هبوط الأرض الداخلية الذي يتناقص عن طريق استخراج المياه الجوفية بكميات كبيرة. تتسبب عمليات السحب هذه في هبوط يبلغ حوالي 10 سنتيمترات في السنة. (روشيم ، 2017) العواقب وخيمة: تضررت البنية التحتية المحلية مما أدى إلى مزيد من الحوادث وازدحام المرور. بالإضافة إلى ذلك ، يغادر المزيد والمزيد من الناس منازلهم نتيجة للفيضانات المتزايدة. يحاول السكان المحليون التعامل مع المشاكل ، لكنه حل أكثر للتعايش مع المشاكل. الحلول هي التخلي عن المنازل منخفضة البناء أو رفع البنية التحتية الحالية. هذه الحلول هي حلول قصيرة المدى ولن تكون فعالة للغاية.

موضوعي

الهدف من هذه الورقة هو النظر في إمكانيات حماية مدينة سيمارانج من الفيضانات. المشكلة الرئيسية هي غرق التربة في المدينة ، وهذا سيزيد من عدد الفيضانات في المستقبل. بادئ ذي بدء ، سيحمي حاجز الفيضان متعدد الوظائف سكان سيمارانج. الجزء الأهم من هذا الهدف هو معالجة المشاكل المجتمعية والمهنية. المشكلة المجتمعية هي بالطبع الفيضانات في منطقة سيمارانج. المشكلة المهنية هي نقص المعرفة حول الدفاع ضد الماء ، وهبوط طبقات التربة هو جزء من هذا النقص في المعرفة. هاتان المشكلتان هما أساس هذا البحث. بالإضافة إلى المشكلة الرئيسية ، من الهدف تعليم سكان Semarang كيفية الحفاظ على حاجز فيضان (متعدد الوظائف).

يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول المعلومات حول مشروع دلتا في سيمارانج في المقالة التالية ؛

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

الخطوة 1: الموقع

تتمثل الخطوة الأولى في العثور على الموقع المناسب لمنطقة تخزين المياه. بالنسبة لحالتنا هذا الموقع قبالة ساحل سيمارانج. تم استخدام هذا الموقع لأول مرة كبركة أسماك ، ولكنه لم يعد قيد الاستخدام الآن. يوجد نهرين في هذه المنطقة. من خلال تخزين المياه هنا ، يمكن تخزين تصريف هذه الأنهار في منطقة تخزين المياه. بالإضافة إلى وظيفة تخزين المياه ، يعمل السد أيضًا كدفاع بحري. وهذا يجعله المكان المثالي لاستخدام هذا الموقع كمنطقة لتخزين المياه.

الخطوة الثانية: أبحاث التربة

لبناء سد ، من المهم إجراء تحقيق في بنية التربة. يجب أن يتم إنشاء السد على الأرض المنفردة (الرمل). إذا تم بناء السد على أرضية ناعمة ، فسيستقر السد ولم يعد يفي بمتطلبات السلامة.

إذا كانت التربة تتكون من طبقة طينية ناعمة ، فسيتم إجراء تحسين للتربة. يتكون تحسين التربة هذا من طبقة رملية. عندما لا يكون من الممكن تعديل تحسين التربة هذا ، سيكون من الضروري التفكير في تكييف منشآت الحماية من الفيضانات الأخرى. تقدم النقاط التالية بعض الأمثلة للحماية من الفيضانات ؛

• جدار الشاطئ
• مكملات الرمل
• الكثبان الرملية
• ورقة الأساسات

الخطوة 3: تحليل ارتفاع السد

الخطوة الثالثة هي تحليل المعلومات لتحديد ارتفاع السد. سيتم تصميم السد لعدد من السنوات ، وبالتالي ، سيتم فحص عدد من البيانات لتحديد ارتفاع السد. في هولندا ، هناك خمسة مواضيع قيد التحقيق لتحديد الارتفاع ؛

• المستوى المرجعي (متوسط مستوى البحر)
• ارتفاع المستوى بسبب التغيرات المناخية
• فرق المد والجزر
• موجة الركض
• هبوط التربة

الخطوة 4: مسار السد

من خلال تحديد مسار السد ، يمكن تحديد أطوال السد وما سيكون سطح منطقة تخزين المياه.

بالنسبة لحالتنا ، يحتاج بولدر إلى نوعين من السدود. سد واحد يلبي متطلبات الدفاع عن الفيضانات (الخط الأحمر) والآخر يعمل كسد لمنطقة تخزين المياه (الخط الأصفر).

يبلغ طول السد الدفاعي للفيضانات (الخط الأحمر) حوالي 2 كم وطول السد لمنطقة التخزين (الخط الأصفر) حوالي 6.4 كم. مساحة تخزين المياه 2.9 كيلومتر مربع.

الخطوة 5: تحليل توازن المياه

من أجل تحديد ارتفاع السد (الخط الأصفر) ، ستكون هناك حاجة إلى توازن مائي. يوضح الميزان المائي كمية المياه التي تتدفق داخل وخارج منطقة ذات هطول كبير. من هذا يتبع المياه التي يجب تخزينها في المنطقة لمنع الفيضانات. على هذا الأساس يمكن تحديد ارتفاع السد. إذا كان ارتفاع السد مرتفعًا بشكل غير واقعي ، فسيتعين إجراء تعديل آخر لمنع الفيضانات مثل ؛ قدرة أكبر على المضخة أو التجريف أو مساحة سطح أكبر لتخزين المياه.

المعلومات التي سيتم تحليلها لتحديد المياه التي يجب تخزينها هي على النحو التالي ؛

• هطول كبير
• مستجمعات المياه السطحية
• تبخر
• قدرة المضخة
• منطقة تخزين المياه

الخطوة 6: Waterbalance and Dike 2 Design

توازن الماء

لميزان الماء في حالتنا ، تم استخدام معيار معياري قدره 140 ملم (بيانات Hidrology) في اليوم. مساحة الصرف التي تجري على خزان المياه لدينا تغطي 43 كيلومتر مربع. المياه التي تتدفق من المنطقة هي متوسط تبخر 100 ملم في الشهر وسعة المضخة 10 متر مكعب في الثانية. تم رفع كل هذه البيانات إلى متر مكعب في اليوم. تعطي نتيجة بيانات التدفق الداخلي وبيانات التدفق الخارج عدد متر مكعب من المياه التي يجب استعادتها. من خلال توزيع هذا على منطقة التخزين ، يمكن تحديد ارتفاع مستوى منطقة تخزين المياه.

السد 2

ارتفاع منسوب المياه

يتم تحديد ارتفاع السد جزئيًا من خلال ارتفاع مستوى منطقة تخزين المياه.

نمط الحياة

تم تصميم السد لعمر يصل إلى 2050 ، وهي فترة من 30 عامًا من تاريخ التصميم.

هبوط التربة المحلي

يعتبر الهبوط المحلي أحد العوامل الرئيسية في تصميم هذا السد بسبب هبوط 5-10 سم في السنة بسبب استخراج المياه الجوفية. يفترض الحد الأقصى ، وهذا يعطي نتيجة 10 سم * 30 سنة = 300 سم يساوي 3.00 متر.

سد بناء حجم التوازن

يبلغ طول السد حوالي 6.4 كيلومترات.

طين المساحة = 16081.64 متر مربع

حجم طين = 16081.64 م² * 6400 م = 102922 470.40 م 3 ≈ 103.0 * 10 ^ 6 م 3

مساحة الرمال = 80644.07 متر مربع

حجم الرمل = 80644.07 م² * 6400 م = 516122060.80 م 3 ≈ 516.2 * 10 ^ 6 م 3

الخطوة السابعة: قسم السدود

تم استخدام النقاط التالية لتحديد ارتفاع السد لسد البحر

السد 1

نمط الحياة

تم تصميم السد لعمر يصل إلى 2050 ، وهي فترة من 30 عامًا من تاريخ التصميم.

المستوى المرجعي

المستوى المرجعي هو أساس ارتفاع تصميم السد. هذا المستوى يساوي متوسط مستوى سطح البحر (MSL).

ارتفاع مستوى سطح البحر

تكلفة إضافية لارتفاع المياه المرتفع خلال الثلاثين عامًا القادمة في مناخ دافئ مع تغير منخفض أو مرتفع في نمط تدفق الهواء. بسبب نقص المعلومات والمعرفة الخاصة بالموقع ، يُفترض بحد أقصى 40 سم.

المد العالي

الحد الأقصى للفيضان في جانواري الذي يحدث لحالتنا هو 125 سم (بيانات المد 01-2017) فوق المستوى المرجعي..

الانقلاب / موجة الصعود

يحدد هذا العامل القيمة التي تحدث أثناء صعود الموجة عند الموجات القصوى. يفترض أن ارتفاع الموجة 2 متر (JLekkerkk) ، وطولها الموجي 100 متر وميله 1: 3. حساب التجاوز هو أيضًا فولت ؛

R = H * L0 * تان (أ)

ع = 2 م

L0 = 100 م

أ = 1: 3

R = 2 * 100 * تان (1: 3) = 1.16 م

هبوط التربة المحلي

يعتبر الهبوط المحلي أحد العوامل الرئيسية في تصميم هذا السد بسبب هبوط 5-10 سم في السنة بسبب استخراج المياه الجوفية. يفترض الحد الأقصى ، وهذا يعطي نتيجة 10 سم * 30 سنة = 300 سم يساوي 3.00 متر.

سد بناء حجم التوازن

طول السد حوالي 2 كيلومتر

مساحة الطين = 25563.16 م 2 حجم الصلصال = 25563.16 م 2 * 2000 م = 51126326 م 3 ≈ 51.2 * 10 ^ 6 م 3

مساحة الرمال = 15899.41 م 2 حجم الرمل = 158949.41 م 2 * 2000 م = 311698822 م 3 316.2 * 10 ^ 6 م 3

الخطوة 8: إدارة السد

إدارة السد هي صيانة السد. هذا يعني أنه يجب الحفاظ على الجزء الخارجي من السد. بجانب الرش والقص ، سيكون هناك فحص لقوة واستقرار السد. من المهم أن تتوافق شروط السد مع متطلبات السلامة.

Dikemanagmener هو المسؤول عن الإشراف والتحكم في اللحظات الحرجة. وهذا يعني أنه يجب فحص السد في حالة ارتفاع منسوب المياه المتوقع ، والجفاف المطول ، وتدفقات الأنهار الجارفة للأمطار الغزيرة للحاويات العائمة. يتم تنفيذ هذا العمل من قبل موظفين مدربين يعرفون كيفية التعامل في المواقف الحرجة.

المواد اللازمة

• تقرير اختيار
• قياس الانتقاء
• خريطة
• ملحوظة

توفر "مواد بناء القدرات" مزيدًا من المعلومات حول أهمية إدارة السد واستخدام المواد المطلوبة.

آلية الفشل

هناك العديد من التهديدات المحتملة لانهيار السد. يمكن أن يكون الخطر ناتجًا عن ارتفاع مستوى المياه والجفاف والتأثيرات الأخرى التي يمكن أن تجعل السد غير مستقر. يمكن أن تتطور هذه التهديدات إلى آليات الفشل المذكورة أعلاه.

تُظهر النقاط التالية كل ماكنية الفشل ؛

• عدم الاستقرار الجزئي
• عدم استقرار الماكرو
• الأنابيب
• تجاوز

الخطوة 9: مثال على آلية الفشل: الأنابيب

يمكن أن تحدث الأنابيب عندما تتدفق المياه الجوفية عبر طبقة من الرمال. إذا كان مستوى الماء مرتفعًا جدًا ، سيرتفع الضغط ، مما يزيد من سرعة التدفق الحرجة. سيخرج التدفق الحرج للمياه من السد في حفرة أو تسرب. بمرور الوقت ، سيكون الأنبوب عريضًا بتدفق الماء والرمل. أثناء توسيع الأنبوب ، يمكن حمل الرمال ، مما قد يتسبب في انهيار السد بسبب وزنه.

فاس 1

يمكن أن يصبح ضغط الماء في عبوة الرمل الحاملة للماء تحت السد مرتفعًا جدًا أثناء ارتفاع المياه بحيث ينتفخ الغطاء الداخلي للطين أو الخث. عند ثوران البركان ، تحدث مخارج المياه على شكل آبار.

فاس 2

بعد ثوران المياه وغمرها ، يمكن أن تتسرب الرمال إذا كان تدفق المياه مرتفعًا جدًا. يتم إنشاء تدفق للخارج من الرمال المتحركة

فاس 3

في حالة تدفق تصريف كبير جدًا للرمال ، سينشأ نفق حفر حسب الحجم. إذا أصبح الأنبوب عريضًا جدًا ، فسوف ينهار السد.

قياس فشل السد

من أجل جعل السد مستقرًا ، يجب توفير ضغط مضاد ، والذي يمكن القيام به عن طريق وضع أكياس الرمل حول المصدر.

لمزيد من المعلومات والأمثلة على ميكانيكا الأعطال ، راجع powerpoint التالية ؛

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