我们如何阻止城市下沉?

气候变化 188bet娱乐城

28.02.2019 /Jørgen Steenfelt

对地下水资源的过度开采正导致世界各地的城市下沉到海平面以下。由于快速的城市化和气候变化,这个问题势必会加速。那么,我们能做些什么呢?

世界人口每年大约增加8300万人。到2050年,世界人口将达到98亿,三分之二将居住在城市。到2050年,城市居民将增加25亿,这是毋庸置疑的;我们的未来是城市。

正如城市可以推动繁荣和人类进步一样,城市化对基础设施、住房和资源带来的越来越大的压力也需要明智的解决方案。188金宝博网址气候变化并没有使规划和设计我们未来的城市变得更加容易。

然而,还有另一个主要的,但几乎看不见的,对城市生活的威胁;我们下面的陆地正在下沉。世界各地的城市都在下沉到海平面以下,破坏了基础设施,增加了洪水的风险。188金宝博网址但这是为什么呢?我们能做些什么来让我们的城市更能适应地面沉降?

为什么城市下沉

地面沉降可能有自然原因,如构造、冰川均衡调整和天然沉积物压实。然而,今天下沉城市背后的主要原因是人类对土壤承载能力的改变后,重载,特别是过度抽取地下水(或石油和天然气)。

你可以把它想象成一个装满水的床垫。如果你在床垫上戳洞(抽取地下水),无论大小,水都会开始渗出,床垫会被掏空,导致表面下沉。

你可以把它想象成一个装满水的床垫。如果你在床垫上戳洞(抽取地下水),无论大小,水都会开始渗出,床垫会被掏空,导致表面下沉。
Jørgen Steenfelt

如果你把重物放在上面,比如城市建筑,它会加速这个过程。垫层(地下水开采深度)越高,地表凹陷程度越明显。如果床垫是由粘土(土壤成分)等软材料制成的,它特别容易被压缩,容易下沉。

这就是世界上许多特大城市的现实,尤其是在过度开采地下水资源的沿海地区和城市中心。下沉城市是一个全球现象,尽管人口众多的亚洲城市排名第一,雅加达是所有城市中下沉最快的。

拥有超过1000万人的家,雅加达的40%已经低于海平面。自20世纪70年代以来,该市的大部分已经定居了两到四米,雅加达每年跌至20厘米。该市最容易陷入沉降的北部地区预计将达到七米,达到2100米。

地面沉降的影响

城市下沉本身就是个问题。再加上气候变化,极端天气事件和海平面的变化只会加剧后果。地面沉降的影响包括建筑物和地基、基础设施、排水和污水系统的损坏。188金宝博网址此外,洪水的风险也增加了。

世界各地的城市都在努力应对这些后果。值得一提的是,关西机场位于日本大阪外一个正在下沉的岛屿上,在今年早些时候的一次台风中被海水淹没。在墨西哥城,看到大教堂大幅沉降或排水系统上坡并不是什么新鲜事。而威尼斯,随着城市继续下沉,正在经历越来越严重的水位上升,淹没了这座古老的历史城市的街道。

入境水击中沉苦的城市,特别是在沿海地区,影响数百万人的生计。估计总共8亿人居住在城市达到2050年的海平面可能上涨超过半米。而且,这是一个昂贵的事情。世界银行和经合组织估计大型沿海城市的全球洪水损害,每年可花费1万亿美元,增加海平面上升和沉没土地的风险。

什么是解决方案?

幸运的是,我们有办法防止城市下沉。为了解决这个问题,我们必须在城市规划中考虑三个方面的问题,使我们的城市更能抵抗地面沉降:

1.可持续水资源管理

在迅速扩张的城市中,生活中生长的人口更好地需要大量的国内和工业用水。没有设置停止的趋势;到2050年,预计全球水需求将增加55%,同时,水分压力会影响世界上一半的人口。

为了防止水资源短缺,可持续的水资源管理至关重要。最重要的是,就地面沉降而言,我们必须找到新的方法来供应我们的城市用水,而不是继续过度开采地下水。净化地表水或淡化海水可以解决这个问题。然而,这需要大量的可再生能源来实现完全可持续发展。

有远见的城市水管理的一个例子是奈镇该方案收集所有雨水,为厕所和洗衣机提供二次水。这一解决方案可容纳15000名居民,每年可节省约3000万升的饮用水资源。

2.恢复城市水生态系统

虽然减少了地下水提取,同样重要的是建立地下水表。要留在床垫隐喻:要使它免于下沉,泄漏的床垫必须用水再填充以防止压缩。

但是,今天大多数城市的特征是砖块和具体而不是公园和河流,挑战地下水盆地的自然充电。解决方案可以是可渗透的沥青和索拉明,确保降雨不会在城市的污水系统中最终渗入地面。此外,将现有的水道和绿地带回,可以有助于在城市重建水生态系统。

人工补给,通过将处理的废水注入地下,也可以是一种弥补提取的水资源的方法。这样做需要深入了解土壤条件,含水层和水压的地球化学,以免在地面上造成进一步的不稳定性。

在美国弗吉尼亚州的切萨皮克湾,这样的项目正在进行。为了减缓地面沉降,目标是到2030年每天注入总计1.2亿加仑的废水,使其成为美国最大的地下水补充努力。

3.“防水”城市规划

最后,我们必须考虑如何建设我们的城市,以防止它们下沉和应对流入的水。保护沿海下沉城市的海岸线对于防止海水侵占至关重要。架空建筑是另一种应对水位变化的方法。补偿地基可以减少城市表面的压力,否则这是重载的后果。

我们还可以规划和设计我们的城市,以解决进入水问题的基础设施。188金宝博网址这样的示例是双目的的隧道;除了作为一种高效的交通解决方案,它们可以在洪水中捕获巨大的水以供随后的渗透。

娱乐区可以设计成具有相同的双重功能。在曼谷,成立了百年公园,以保护沉没的城市在大雨期间免于洪水。随着人造湿地和下面的水箱,公园可以存储高达4,564立方米的水。

最后但并非最不重要的是,一些研究人员认为,是时候停止“战斗”,而是与海洋“合作”了。其中一种方法是建造能够完全适应水位变化的浮动城市。

在许多方面,我们正处于一个十字路口,当谈到下沉的城市,就像全面应对气候变化一样。在目前采取的自由放任态度之后,如果我们想要扭转潮流,对正在下沉的城市采取一些措施,以避免动荡和动荡,那就是最后的决定了。

认识专家

“医生埋葬他们的失败,岩土工程师埋葬他们的成功。”

尽管有这种悲惨的声明,但我一直发现岩土工程有趣和奖励。当我们成功并提供可行和经济解决方案的社会时,没有人注意。当事情出现问题时,我们只注意到 - 只看比萨斜塔。

在我的职业生涯中,我有幸参与了许多大型项目(桥梁、建筑、隧道和海洋工程)。这些为岩土工程专业带来了重大的机遇和挑战。它们挑战了个人解决土壤-结构-水-环境难题的能力,需要创新和横向思维。
这是激励我的。沉没的城市是如此有性的挑战,要求提供适当的解决方案。

取得了联系

Jørgen Steenfelt
技术总监
海洋和基础工程,丹麦

电话:+ 45 56401388