Multifunktionaler Hochwasserschutz, Indonesien - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Einführung

Die Rotterdam University of Applied Sciences (RUAS) und die Unissula University in Semarang, Indonesien, kooperieren, um Lösungen für die wasserbezogenen Probleme im Banger-Polder in Semarang und Umgebung zu entwickeln. Der Banger Polder ist ein dicht besiedeltes, tief liegendes Gebiet mit einem veralteten Poldersystem aus der Kolonialzeit. Das Gebiet sinkt aufgrund von Grundwasserentnahmen. Derzeit liegt etwa die Hälfte der Fläche unterhalb des mittleren Meeresspiegels. Starke Regenschauer können bei freier Strömung nicht mehr entwässert werden, was zu häufigen Über- und Überschwemmungen führt. Darüber hinaus steigt die Wahrscheinlichkeit (und das Risiko) von Küstenüberschwemmungen aufgrund des relativen Seespiegelanstiegs. Eine vollständige Beschreibung der Probleme im Banger-Polder und mögliche Lösungsstrategien finden Sie.

Im Mittelpunkt dieses Projekts steht die multifunktionale Nutzung des Hochwasserschutzes. Die niederländische Erfahrung im Bereich Hochwasserschutz ist bei diesem Projekt sehr wichtig. Für die indonesischen Kollegen in Semarang wird ein Tutorium über den Erhalt eines Wasserrückhaltebauwerks erstellt.

Hintergrund

Semarang ist mit knapp 1,8 Millionen Einwohnern die fünftgrößte Stadt Indonesiens. Weitere 4,2 Millionen Menschen leben im Umland der Stadt. Die Wirtschaft in der Stadt boomt, in den letzten Jahren hat sich viel verändert und in Zukunft wird es noch mehr Veränderungen geben. Der Handelsdrang und der Bedarf der Industrie führen zu einer steigenden Wirtschaft, die das Geschäftsklima erhöht. Diese Entwicklungen führen zu einem Anstieg der Kaufkraft der Bevölkerung. Daraus lässt sich schließen, dass die Stadt wächst, aber leider gibt es auch ein wachsendes Problem: Die Stadt ist mit immer häufigeren Überschwemmungen konfrontiert. Diese Überschwemmungen werden hauptsächlich durch das Absinken des Landesinneren verursacht, das durch die Entnahme von Grundwasser in großen Mengen abnimmt. Diese Entnahmen verursachen eine Senkung von etwa 10 Zentimetern pro Jahr. (Rochim, 2017) Die Folgen sind groß: Die lokale Infrastruktur wird beschädigt, was zu mehr Unfällen und Staus führt. Zudem verlassen immer mehr Menschen aufgrund der zunehmenden Überschwemmungen ihre Häuser. Die Einheimischen versuchen, mit den Problemen umzugehen, aber es ist eher eine Lösung, um mit den Problemen zu leben. Die Lösungen bestehen darin, die niedrig gelegenen Häuser aufzugeben oder die aktuelle Infrastruktur zu erhöhen. Diese Lösungen sind kurzfristige Lösungen und werden nicht sehr effektiv sein.

Zielsetzung

Ziel dieser Arbeit ist es, die Möglichkeiten des Hochwasserschutzes der Stadt Semarang zu untersuchen. Das Hauptproblem ist der sinkende Boden in der Stadt, dies wird die Zahl der Überschwemmungen in Zukunft erhöhen. Der multifunktionale Hochwasserschutz soll zunächst die Bewohner von Semarang schützen. Der wichtigste Teil dieses Ziels besteht darin, die gesellschaftlichen und beruflichen Probleme anzugehen. Das gesellschaftliche Problem sind natürlich die Überschwemmungen im Semarang-Gebiet. Das fachliche Problem ist das fehlende Wissen über die Wasserabwehr, das Absinken der Bodenschichten gehört zu diesem Mangel an Wissen. Diese beiden Probleme bilden die Grundlage dieser Forschung. Neben dem Hauptproblem ist es ein Ziel, den Einwohnern von Semarang beizubringen, wie man eine (multifunktionale) Hochwassersperre instand hält.

Weitere Informationen zu den Informationen zum Delta-Projekt in Semarang finden Sie im folgenden Artikel;

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

Schritt 1: Standort

Der erste Schritt besteht darin, den richtigen Standort für einen Wasserspeicher zu finden. In unserem Fall liegt dieser Ort vor der Küste von Semarang. Dieser Ort wurde zuerst als Fischteich genutzt, wird aber heute nicht mehr genutzt. Es gibt zwei Flüsse in diesem Gebiet. Indem hier ein Wasserspeicher angelegt wird, kann der Abfluss dieser Flüsse im Wasserspeicherbereich gespeichert werden. Neben der Funktion als Wasserspeicher dient der Deich auch als Meeresschutz. Dies macht es zum perfekten Standort, um diesen Standort als Wasserspeicherbereich zu nutzen.

Schritt 2: Bodenforschung

Um einen Deich zu bauen, ist eine Untersuchung der Bodenstruktur wichtig. Der Bau eines Deiches muss auf festem Untergrund (Sand) erfolgen. Wenn der Deich auf einem weichen Untergrund gebaut wird, setzt sich der Deich und entspricht nicht mehr den Sicherheitsanforderungen.

Besteht der Boden aus einer weichen Lehmschicht, wird eine Bodenverbesserung aufgebracht. Diese Bodenverbesserung besteht aus einer Sandschicht. Wenn es nicht möglich ist, diese Bodenverbesserung anzupassen, muss über die Anpassung anderer Hochwasserschutzkonstruktionen nachgedacht werden. Die folgenden Punkte bieten einige Beispiele für einen Hochwasserschutz;

• Strandmauer
• Sandergänzung
• Düne
• Spundwände

Schritt 3: Deichhöhenanalyse

im dritten Schritt werden die Informationen zur Bestimmung der Deichhöhe ausgewertet. Der Deich wird für eine Reihe von Jahren ausgelegt und daher werden eine Reihe von Daten untersucht, um die Höhe des Deiches zu bestimmen. in den Niederlanden werden fünf Probanden untersucht, um die Körpergröße zu bestimmen;

• Referenzniveau (mittlerer Meeresspiegel)
• Pegelanstieg aufgrund des Klimawandels
• Gezeitenunterschied
• Wellenauflauf
• Bodensenkungen

Schritt 4: Deichflugbahn

Durch die Bestimmung der Deichtrajektorie können die Deichlängen und die Oberfläche des Wasserspeichers bestimmt werden.

Für unseren Fall braucht der Polder 2 Arten von Deichen. Ein Deich, der die Anforderungen eines Hochwasserschutzes erfüllt (rote Linie) und einer als Deich für den Wasserspeicher (gelbe Linie).

Die Länge des Hochwasserschutzdeiches (rote Linie) beträgt ca. 2 km und die Länge des Deiches für den Speicherbereich (die gelbe Linie) beträgt ca. 6,4 km. Die Oberfläche des Wasserspeichers beträgt 2,9 km².

Schritt 5: Wasserhaushaltsanalyse

Zur Ermittlung der Deichhöhe (gelbe Linie) wird eine Wasserwaage benötigt. Eine Wasserbilanz zeigt die Wassermenge, die in ein Gebiet mit einem signifikanten Niederschlag ein- und ausfließt. Daraus folgt das Wasser, das im Gebiet gespeichert werden muss, um Überschwemmungen zu verhindern. Auf dieser Grundlage kann die Höhe des Deiches bestimmt werden. Wenn die Höhe des Deiches unrealistisch hoch ist, muss eine weitere Anpassung vorgenommen werden, um Überschwemmungen zu verhindern, wie z. höhere Pomp-Kapazität, Baggerarbeiten oder größere Oberfläche des Wasserspeichers.

die zu analysierenden Informationen, um das zu speichernde Wasser zu bestimmen, sind wie folgt;

• Erheblicher Niederschlag
• Oberflächenwasserfassung
• Verdunstung
• Pumpenleistung
• Wasserspeicherbereich

Schritt 6: Wasserwaage und Deich 2 Design

Wasserhaushalt

Für den Wasserhaushalt wurde in unserem Fall ein normativer Niederschlag von 140 mm (Data Hidrology) pro Tag verwendet. Das auf unserem Wasserspeicher ablaufende Einzugsgebiet umfasst 43 km². Das abfließende Wasser hat eine durchschnittliche Verdunstung von 100 mm pro Monat und eine Pumpenleistung von 10 m³ pro Sekunde. Diese Daten wurden alle auf m3 pro Tag gebracht. Das Ergebnis der Zu- und Abflussdaten ergibt die Anzahl der m³ Wasser, die zurückgewonnen werden müssen. Durch Verteilung dieser über die Speicherfläche kann der Pegelanstieg der Wasserspeicherfläche bestimmt werden.

Deich 2

Anstieg des Wasserspiegels

Die Höhe des Deiches wird zum Teil durch den Pegelanstieg der Wasserspeicherfläche bestimmt.

Leben gestalten

Der Deich ist für eine Lebensdauer bis 2050 ausgelegt, dies ist ein Zeitraum von 30 Jahren ab dem Konstruktionsdatum.

Örtliche Bodensenkungen

Die lokale Setzung ist aufgrund der Setzung von 5 – 10 Zentimetern pro Jahr durch die Grundwasserentnahme einer der Hauptfaktoren bei dieser Deichplanung. Das Maximum wird angenommen, dies ergibt 10 cm * 30 Jahre = 300 cm = 3,00 Meter.

Volumenbilanz Baudeich

Die Länge des Deiches beträgt etwa 6,4 Kilometer.

Fläche Lehm = 16 081,64 m²

Volumen Ton = 16 081,64 m² * 6400 m = 102 922 470,40 m3 ≈ 103,0*10^6 m3

Fläche Sand = 80 644,07 m²

Volumen Sand = 80 644,07 m² * 6400 m = 516 122 060,80 m3 ≈ 516,2*10^6 m3

Schritt 7: Deichabschnitt

Zur Ermittlung der Deichhöhe für den Seedeich wurden folgende Punkte verwendet

Deich 1

Leben gestalten

Der Deich ist für eine Lebensdauer bis 2050 ausgelegt, dies ist ein Zeitraum von 30 Jahren ab dem Konstruktionsdatum.

Referenzniveau

Das Bezugsniveau ist die Basis der Bemessungshöhe des Deiches. Dieser Pegel entspricht dem mittleren Meeresspiegel (MSL).

Meeresspiegel steigt

Zuschlag für hohen Wasseranstieg für die nächsten 30 Jahre in einem warmen Klima mit einer geringen oder hohen Änderung des Luftströmungsmusters. Aufgrund fehlender Informationen und ortsspezifischer Kenntnisse wird von maximal 40 Zentimetern ausgegangen.

Flut

Die maximale Überschwemmung im Januar, die in unserem Fall auftritt, beträgt 125 Zentimeter (Data Tide 01-2017) über dem Referenzwert.

Überlaufen/Wellenhochlauf

Dieser Faktor definiert den Wert, der beim Wellenhochlauf bei maximalen Wellen auftritt. Angenommen wird eine Wellenhöhe von 2 Metern (J. Lekkerkerk), eine Wellenlänge von 100 m und eine Steigung von 1:3. Die Berechnung für die Überschreitung ist ebenfalls volgt;

R = H * L0 * tan(a)

H = 2 m

L0 = 100m

a = 1:3

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

Örtliche Bodensenkungen

Die lokale Setzung ist aufgrund der Setzung von 5 – 10 Zentimetern pro Jahr durch die Grundwasserentnahme einer der Hauptfaktoren bei dieser Deichplanung. Das Maximum wird angenommen, dies ergibt 10 cm * 30 Jahre = 300 cm = 3,00 Meter.

Volumenbilanz Baudeich

Die Länge des Deiches beträgt etwa 2 Kilometer

Fläche Lehm = 25 563,16 m2Volumen Lehm = 25 563,16 m2 * 2000 m = 51 126 326 m3 ≈ 51,2*10^6 m3

Fläche Sand = 158 099,41 m2Volumen Sand = 158 099,41 m2 * 2000 m = 316 198 822 m3 ≈ 316,2*10^6 m3

Schritt 8: Deichmanagement

Deichmanagement ist die Instandhaltung des Deiches; Dies bedeutet, dass der äußere Teil des Deiches instand gehalten werden muss. Neben Spritzen und Mähen wird auch die Festigkeit und Stabilität des Deiches überprüft. Es ist wichtig, dass die Bedingungen des Deiches mit den Sicherheitsanforderungen übereinstimmen.

Der Dikemanagmener ist für die Überwachung und Kontrolle in kritischen Momenten verantwortlich. Dies bedeutet, dass der Deich im Falle eines hohen vorhergesagten Wasserstands, längerer Dürre, starker Niederschlagsabflüsse von schwimmenden Containern inspiziert werden muss. Diese Arbeiten werden von geschultem Personal ausgeführt, das in kritischen Situationen umzugehen weiß.

Notwendige Materialien

• Auswahl melden
• Messspitze
• Karte
• Notiz

Der „Kapazitätsbaustoff“gibt weitere Informationen über die Bedeutung der Deichbewirtschaftung und den Einsatz der benötigten Materialien.

Fehlermechanismus

Es gibt verschiedene mögliche Gefahren für einen Deicheinsturz. Eine Bedrohung kann durch Hochwasser, Trockenheit und andere Einflüsse entstehen, die den Deich instabil machen können. Diese Bedrohungen können zu den oben genannten Fehlermechanismen anwachsen.

Die folgenden Aufzählungspunkte zeigen den gesamten Fehlermechanismus;

• Mikroinstabilität
• Makroinstabilität
• Rohrleitungen
• Überlauf

Schritt 9: Beispiel für einen Fehlermechanismus: Rohrleitungen

Rohrleitungen können auftreten, wenn Grundwasser durch eine Sandschicht fließt. Bei zu hohem Wasserstand steigt der Druck an, was die kritische Fließgeschwindigkeit erhöht. Der kritische Wasserfluss wird den Deich in einem Graben oder einer Versickerung verlassen. Im Laufe der Zeit wird das Rohr durch den Fluss von Wasser und Sand breiter. Beim Aufweiten des Rohres kann Sand mitgerissen werden, der dazu führen kann, dass der Deich durch sein Eigengewicht einstürzt.

schnell 1

Der Wasserdruck im wasserführenden Sandpaket unter dem Deich kann bei Hochwasser so hoch werden, dass sich die innere Hülle aus Ton oder Torf ausbeult. Bei einer Eruption erfolgen Wasseraustritte in Form von Brunnen.

schnell 2

Nach der Eruption und Flutung von Wasser kann Sand mitgerissen werden, wenn der Wasserdurchfluss zu hoch ist. Es entsteht ein Abfluss von Treibsand

schnell 3

Bei einem zu großen Abfluss von Sand entsteht ein Abbautunnel der Größe nach. Wird das Rohr zu breit, stürzt der Deich ein.

Maßnahme gegen Deichbruch

Um den Deich stabil zu machen, muss Gegendruck bereitgestellt werden, was durch das Auslegen von Sandsäcken um die Quelle erfolgen kann.

Weitere Informationen und Beispiele zur Fehlermechanik finden Sie im folgenden Powerpoint;

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