מציאות רב-הזארית של פוקושימה

מחוז Fukushima הוא נוף של ניגודים: מישורים החוף המובאים על ידי האוקיינוס השקט, הרים מעוקלים חסומים מבודדים בקהילות בשטח, ורשת צפופה של נהרות שיכולים להפוך לטורנטים.בחירום אחד, התושבים עשויים לטעון עם רעידות אדמה מוצקות, צונאמי מגדל, מפולשים, שריפות, ו - כפי ש-2011 הוכיח - איום הקרינה כל אחד מהם עלולים להיות בסכנת אדמה ייחודית, כלומר, אם כי הם עלולים לשרוד, כלומר, כלומר, כלומר, אם כי הם עלולים לשרוד, אם כי הם עלולים לשרוד, 9 דרכים דרמטיות אוויריות, על פני השטחיות, על ידי רעידת אדמה, אם כי הם עלולות אדמה שטוחות, אם הם עלולות אדמה שטוחות, על ידי רעידת אדמה, אם כי הם עלולות, על ידי רעידת אדמה שטוחות, על ידי רעידת אדמה, על ידי רעידת אדמה, על ידי רעידת אדמה, על ידי רעידת אדמה שטוחות, על ידי רעידת אדמה, על ידי רעידת אדמה שטוחה, אם כי הם עלולות, על ידי רעידת אדמה, על ידי אסון אוויריות, על ידי רעידת אדמה, אם כי הם עלולות, על ידי רעידת אדמה שטוחה, על ידי רעידת אדמה, על ידי רעידת אדמה, אם כי הם עלולות

תפקידה של הנדסה אזרחית בתכנון אסון

תכנון הפינוי נתפס לעתים קרובות באמצעות עדשת מדיניות ציבורית וניהול חירום, אך הסביבה הפיזית קובעת הצלחה. מהנדסים אזרחיים מתרגמים מפות מסוכנות לנכסים מוחשיים: כבישים, גשרים, מחסומים, חתימות, ומחסות. עבודתם מתחילה זמן רב לפני משבר, עם צוותי סיכון וסימולציות שמבחנות כיצד אלפי כלי רכב והולכי רגל יכולים לנוע בו זמנית, וממשיך לאחר כל אירוע או אמיתי, שכן הנתונים הם אלה הם עיצוב מחדש של תהליכים אטומיים מתקדמים, אך לא כולל תהליכי אטומיים, לאסון, אלא גם לא רק אטומיים מתקדמים, אלא גם תהליך הנדסיים, אלא גם תהליך הנדסיים.

הבנת אתגר השיקום

מחקרים פוסט-דיסקסטר גילו כי במהלך הצונאמי של 2011 אנשים רבים איבדו דקות יקרות בניסיון לנווט כבישים פגומים או נלכדו בפקיס על כבישי החוף, התנהגות הפינוי היא קריטית כמו תשתיות פיזיות: אנשים לעתים קרובות מזלזלים גובה הצונאמי, באופן מוגזם על כלי רכב, או לנסות להחזיר את כל מרכזי האבטחה שנקבעו על ידי צוותים מקומיים.

עמידות סיסמית וחיזוק הכביש

קו ההגנה הראשון מבטיח שכבישים לא ייכשלו במהלך רעידת האדמה עצמה.בפוקושימה, אלפי קילומטרים של כבישים לאומיים וקדם-גזעיים הוחלפו בנסיגה.

  • (FLT:0) בידוד ודיסיפוצי אנרגיה של נושאים המכילים את ההרחבה 1:1 מותקנת גשרים כדי לספוג תנועה קרקעית ולמנוע התמוטטות הסיפון.אלה נושאים להשתמש בהצלחות גומי ופלדה כי היאר תחת כוחות סיסמיים, המרת אנרגיה קינטית לתוך חום והגנה על מבנה העל. in the Joban Expressway, יותר מ -400 גשרים היו נסוגו עם מברשות גומי גבוהות שיכול להכיל עד 600 מ"מ"מ מאוחר יותר.
  • (FLT:0) SoilייצובFLT:1 באמצעות שילוב מלט עמוק וגיאוסינתזה חיזוקים לשמור נגד סיקור פעולה באדמה החוף חולני.בטווח החוף, מהנדסים הזריקו עמודות מלט במרווחי 2 מטר כדי לחדד שכבות חול רופפת, באופן משמעותי מעלה את יכולת ההשפעה של יסודות הכביש.
  • [ה]ב[דרוש מקור] [ב]] [ב[[1924]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] ב[[1924]] [[1924]] [[1924]] [[1924]] [[1924]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]] [[1924
  • (FLT:0) מערכות משותפות משותפות כפליות (FLT:1) בין רוחב הגשר לבין לוחות גישה התואמים התיישבות אחרת ללא ריצוף מדמיע.אלה כוללים מפרקי הרחבה מודולריים עם חותמות אלסטומריות המאפשרות עד 300 מ"מ של תנועה תוך שמירה על משטח רכיבה חלקה.מפרקים מתקדמים משלבים גם מפתחות המונעים מאוחר יותר מלמטה במהלך רעד חזק.

שדרוגים אלה, במימון בעיקר באמצעות יפן:0 (משרד הארץ, תשתיות, תחבורה ותיירות (MLIT) FLT:1, הביאו את ציורי הפינוי הקריטיים של Fukushima לציות עם קודים סיסמית'ים קפדניים יותר לאחר 2011.אפילו כבישים עירוניים קטנים יותר עוברים כעת בדיקות גשר קבועות וערכת מצב ריצוף באמצעות רחפן מכ"ם ו- 1,200 סימולציה דיגיטלית, אשר מאפשרת כיום, 000 סימולציה של נתונים סטנדרטית של רעידות, 000.

עיצוב דרכים לצאת החוצה Tsunamis

אתגר הפינוי של פוקושימה בחוף הוא פלאק: באזורים רבים, גל הצונאמי הראשון הגיע פחות מ-30 דקות לאחר רעידת האדמה, מהנדסים אזרחיים הגיבו על ידי בניית מסלולים חדשים אשר קדמונים בריחה אנכית ואופקית כוללים:

  • (FLT:0) מגדלי פינוי סטואמיים 1FLT:1 - מבנים בטון בכפייה בכפייה שהוצבו בשכונות בעלות נמוכה, המציעים מקלט מיידי למי שאינו יכול להגיע לקרקע גבוהה.רבים מחוברים באמצעות פתומים ייעודיים כך שאבו-פאד לא ירד לרמה רחוב.המגדלים משלבים רצפות פתוחות המאפשרות להריסות לעבור דרך, למנוע את המבנה מרמה גבוהה של 120 מטרים, לפחות, 000 מטרים, 000 מטרים, וגבוהים, עד לגובה של פחות מגובה של פחות מגובה של 15 מטרים.
  • (FLT:0) Inland מביעה דרכים עם מעברים של LT:1), כי הפונקציה כמקלטים ליניאריים.The Joban Expressway, למשל, שוחזר חלקית על מאגרים גבוהים מספיק כדי לשמש מחסום משני, עם רמפות שעוצבו מחדש עבור שני מסלולים.
  • (FLT:0) "כבישים עקפה"מ:1 כי אזורי ריצוף פוטנציאליים לחלוטין, מחבקים את שולי הרגל וקישור כפרי החוף ישירות אל מקבץ מקלט גבוה.כבישים אלה נועדו עם חלקים לחתוך ו-fill כי לשמור ציון של לא יותר מ-6% כדי להבטיח נגישות עבור כלי רכב חירום ואוטובוסים המשמשים עבור פינויים.
  • (FLT:0) שילובי הכביש המהירים של סולט:1; שבו החלק העליון של רצועה החוף כפול כמו מסדרון תחזוקה וחירום, יצירת קו הגנה ראשון אשר גם מאיץ גישה פוסט-טרנומי לצוותי הצלה.המחפר של הקיר כולל לוחות פורצים שנפתחים תחת לחץ גל, צמצום הכוח המועבר לכביש מאחורי A- 12 ק"מ באזור סטרומטר, עם שטח רחב יותר עם T-מטר על פני שטח של 4 מטרים.

מהנדסים השתמשו במודלים של התפוצצות צונאמי מה-FLT:0 המכון הלאומי לקרקע וניהול תשתיות 1FIRLT כדי לדמות את התפשטות הגלים ולזהה אילו כבישים יישארו יבשים תחת תרחיש הגרוע ביותר.רק המסדרונות הללו נבחרו אז להשקעות הכבדות ביותר.המודלים משלבים השקעות רזולוציה גבוהה בהיקף של 10 מטר, ומאפשרים חיזוי של גל לרוץ בתוך כמה מטרים, בנוסף ל- 100 שנים של סיכון רציונאמינומי, 000 שנים לפני כן, 000 שנים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 שנים לפני כן, 000, 000, 000, 000 בדיקות יעילות, 000 שנים לפני כן, 000 , 000, 000, 000 בדיקות , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 רזולוציה גבוהה של סיכון, 000 , 000 תחזיות של סיכון, 000 , 000 , 000 , 000 , 000 כוונו מראש, 000 כוונו מראש, 000 , 000 הסתברות של הסתברות של סיכון, 000 הסתברות של סיכון, 000 תחזיות של הסתברות, 000 תחזיות של תחזיות של הסתברות של תחזיות של כוונו כוונו הסתברות, 000 הסתברות,

ניווט אזורי קרינה

המימד הגרעיני מוסיף שכבה חסרת תקדים של מורכבות במהלך המשבר ב-2011, כיוון הפינוי תלוי בתחזיות של קרינה בזמן אמת - וכבישים שהיו בטוחים לחלוטין שעה אחת עלולים להפוך לאזורים מסוכנים למחרת.היום, רשת הכבישים של פוקושימה משלבת יתר של בטיחות רדיולוגית דינמית, בתמיכת תחנות ניטור קבועות וחיישנים הנדסיים ניידים.

  • (FLT:0) מנה קרינה בזמן אמת מיפוי של מיפוי FLT:1ההוצגת על סימנים דיגיטליים של כביש לצד, המאפשרת לפקידים לסגור את התקופות המזוהמות ולהסיט את התנועה לנתיבים חלופיים.רשת של 250 נקודות ניטור קבועות, המחוברות על ידי כבלים אופטיים סיבים, משדרת קריאה של גמא-ריי בכל 10 דקות למרכז פיקוד מרכזי המעדכן את הסימנים הדיגיטליים באופן אוטומטי.
  • (FLT:0) מסדרונות התהלוכה של מסדרונות ההתעלות (Decontaminationמסדרונות) 1 (FLT:1) – דרכים שהופשטו מלמטה וחזור עם תערובת של קרינת-שילוט בערים שנפגעו מאוד כמו נטלי ו Futaba.The Asalt משתמשת במגנזולטהלטה רדיואקטיבית שקושרת cesium רדיואקטיבי, צמצום שיעור המינון על פני השטח ב-90% בהשוואה לסוללה קונבנציונלית בחלק משכבות, 2, לעומת 2 טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות גבוהות יותר ממטרות, לעומת 2 טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות טמפרטורות גבוהות יותר.
  • (FLT:0) מערכות ניקוז מרוקנות מטבוליות (FLT:1) שמונעות מריצה מונעת מהגשם לשאת חלקיקים רדיואקטיביים על כבישים נקיים ולדרכי מים מקבילים שקווי פינוי מקבילים.מערכות אלה כוללות ערוגות מקוות עם בורות שלסופ"ש אשר אוספים ולאחסנות מים מזוהמים לטיפול מאוחר יותר.רשת הניקוז יש יכולת אחסון כוללת של 50,000 מ"ק, שנועדה להתמודד עם משקעים של 100 שנה ללא זרימה.
  • (FLT:0) חגורות ירוקות באלף:1מחות עם עצים ושמיכות שלוכדות חלקיקים באוויר, צמצום שיעור המינון לטווח ארוך לאורך כבישים מרכזיים.החגורה מיועדת "עריעי חצר" עם צמחייה רב קומות צפופה שיוצרת זעזוע, להפקיד חלקיקים דקים על על עלים ומהנדסים קטיפה רחב עם מינים גבוהים, כגון אינדקס, אשר יכול לתפוס חלק 40%, אשר יכול לתפוס את חומר חשוף, 000.

הנדסת דו-תכליתי זו – כבישים לבניית-סביבה, הן גמישים והן ניתנות לרדיולוגית – נדרש שיתוף פעולה הדוק בין מהנדסים אזרחיים, מומחי בטיחות גרעינית, לבין ה-FLT:0ministry of Health, Labour andרווחהFLT:1, הקובע סטנדרטים להגנה מפני קרינה עבור גישה ציבורית.מהנדסים גם פיתחו מחסומים "מקלטים" שיכולים להטמיעו חלק מזוהם בתוך דקות באמצעות שלפוחית דרכים מקובצים, הנמצאות, הנמצאות תחת מגבלות ממערכות ממערכות ממערכות ממושכות, הנמצאות תחת לחץ על גבי שלפוחית-מחוספסות תחת לחץ על פני חמש דקות.

ההכרה בכך שכישלון דרכים יחיד יכול ללכוד אלפי, מהנדסי האזרחים של פוקושימה אימצו את הצפה במסדרונות הרב-ממדיים.התוכנית משלבת:

  • (FLT:0) קווירייילווייה (FLT:1) , שמטרתם מחדש של רכבות פינוי חירום.JR East עבד עם מהנדסים כדי להקשיח את מערכות הכוח של רכבת ותקנה מערכות גיבוי כך שגם אם כבישים חסומים, רכבות יכולות להעביר evacuees בארץ.The Joban Line, אשר פועל במקביל לחוף, הועלה על ידי בטון באמצעות ניכויים שנועדו לעמוד בעומסי צונאמי ותחנות רועדות במקביל היורווקים לכיסא גלגלים.
  • (FLT:0)Ferry ו-Fiirveways (FLT:1: נמלי אונדה וסומה נבנו מחדש עם פוני צף שיכולים במהירות לפרוס צפים וברכות, למעשה להפוך את החוף לכביש פינוי הרחק מצנרת קרינה.הפוניונים נבנו מפגזי פלדה מלאים בטון כי עולה ויורד עם הגאות, שמירה על צי יציב של שש פינוי יכול לשאת כל 50 נוסעים.
  • (FLT:0) ,Pedestrian ואופניים מסלולים 1 נפרדת מתנועה vehicular, מעוגל עם סוללים חד-משמעיים כדי להפחית את הצפה וסיומן עם מספרי LED מופעלים השמש עבור חשיפה בלילה. מסלולים אלה מחברים אזורי מגורים למגדלי פינוי וקרקע גבוהה, עם עצירות מנוחה במרווחים של 500 מטרים מצוידים עם ציוד מים וטלפונים לווייניים.
  • (FLT:0) אזורי נחיתה של הליקופטר 1 (Hlicopter Land Zones) על מתווכים מהירים ופארקי חוף רחבים, שעוצבו עם יכולת לשאת אמבולנסים אוויריים כבדים.החפי הנחיתה מתחזקים עם ג'גרואידים וזחלים קונקרטיים שיכולים לתמוך מסוק צ'-47 צ'ינקו.יש 18 אזורי נחיתה ייעודיים, כל אחד עם ציוד ברור ומכבי האש.

דוגמה חדשנית היא "ציר ההנצחה החוף של פוקושימה", מסדרון מתמשך 120 ק"מ שפורח כבישים, מסילות רכבת והולכי רגל מ-Iwaki to Soma, המספק לפחות שלוש אפשרויות בריחה עצמאיות פיזית לכל יישוב החוף. undancy זו הייתה מטושטשת באמצעות מודלים סימולציה מבוסס סוכן שבדקו אלפי תרחישים, ולהבטיח אסון אחד לא יוכל לנתק את כל הקהילה.

Signage, תאורה ומערכות תקשורת

אפילו הדרך הטובה ביותר היא חסרת תועלת אם אנשים לא יכולים למצוא אותה בחושך, עשן או גשם. תשתיות פינוי של פוקושימה הוצמדו למערכת תקשורת שכבתית שמהנדסים אזרחיים עזרו לעצב ולשלב:

  • (FLT:0) סימון ריצוף פוטומינסנט 1 וסימנים של כיוון פינוי עצמי שאינם מסתמכים על כוח רשת.לאחר החשיכה ב-2011, זה הפך לסטנדרט לאומי.הסימנים משתמשים פיגמנטים של סטרנטיום אשר זוהרים עד 12 שעות לאחר תשלום של 30 דקות מאור ממין.
  • (FLT:0) סימנים של סקרוטוגרם חזותיים שפותחו בשיתוף עם החברה של יפן של מהנדסים אזרחיים, העברת אזורי סיכון צונאמי ומרחקי מקלט ללא מילים.הpictograms להשתמש ב ⁇ ירוק אדום-צהוב כדי לציין רמות סכנה, עם חצים המציין נתיבי בריחה.
  • סימני הודעה דינמית הקשורים למערכת האזהרה המוקדמת של ה-Prefecture, המציגה את "STOP - RADIATION ZONE AHEAD" או "SUNAMI WARNING - קח גבוה GROUND" בזמן אמת.
  • (FLT:0) טלפונים לווייניים ו-Wi-Fi HotspotsFLT:1 בתחנות בצד הכביש (מיצ'י-אנו-איי), אשר כפולות כמרכזי מידע ומחסות זמניות עם בנייה סיסטמית-סולנית-מסולקת.כל תחנה מצוידת עם מינימום של שלושה טלפונים לווייניים עם תחנות טעינה ייעודיות המופעלות על ידי לוחות סולאריים.

הנדסה סאונד היה חיוני להציב סימנים אלה שבו הם יהיו יעילים ביותר.בדיקות שדה Visibility, באמצעות מעקב עין וסימולציה הולכי רגל, קבע גבהים גבוהים וספאם.התוצאה היא מערכת אינטואיטיבית דרך מציאת תפקוד אפילו הכאוס של אירוע אמיתי.סימנים ממוקמים מקסימום של 100 מטר מרווחים לאורך כל נתיבי הפינוי המיועדים, עם סמנים נוספים בכל צומת כדי להפחית את הבלבול.

טכנולוגיה ל-Time Safety

מהנדסי החברה של פוקושימה טעו את נתיבי הפינוי של האזור במערכת העצבים הדיגיטלית. GPS-enabled צונאמי buoys ו-Semismometers להאכיל נתונים למרכזי בקרה אשר באופן אוטומטי גורמים לסגרת כבישים ולשינוי נתיב דינמי על כבישים מרכזיים. אלגוריתמים בינה מלאכותית מנתחים זרימת התעבורה ונתוני קרינה לפני זמן כדי לחזות דרכים חלופיות, אשר דוחפים לאפליקציות של מנועי ניווט ומופעי חירום מהירים של 50 שעות לאחר מכן, ולא מאפשרים נזקי קרינה.

הקהילה להתכונן ותרגולים קבועים

לא כמות של הנדסה אזרחית מחליפה את האלמנט האנושי. Fukshima עכשיו מבצעת biannual, multi-town מקדח אנשים לבדיקת מערכת הסמארטפונים כולה בתנאים ריאליים.סטודנטים צועדים ברגל אל גבעות גבוהות; הפרקטיקה הישנה באמצעות אפליקציית התראה צונאמית על מנת למצוא את המגדל הקרוב ביותר; ונהגים מתנדבים לנווט את המסדרונות החופשיים החדשים של קרינה, משתתפים כצופים, ולא שם משתמשים במצלמות של בקבוק או ממושכות, כדי למנוע תצפיות של ציוד אבטחה משותף של קבוצות הפעלה של קבוצות של קבוצות של קבוצות אבטחה של קבוצות אבטחה של יפן, כדי למנועות של קבוצות אבטחה ומכשירים.

שיעורים לומדים ומתכננים עתידיים

הניסיון של פוקושימה עיצב מחדש את הנחיות החוסן הלאומיות של יפן וסטנדרטים השפיעו על כל העולם.

  • (FLT:0 תלות הדדית היא פגיעת .FLT:1ir כאשר מסלולים בודדים שירתו עיירות מרובות, כשלון אחד קזד. תוכניות עתידיות לחייב מינימום של שני מסדרונות עצמאיות גיאולוגיים ו טופוגרפיים להתנחלויות. בפועל, זה אומר מסלול אחד בצד החוף ועוד דרך ההר הפנימי עובר, כל אחד עם מערכות ניקוז נפרד וכוח.
  • (FLT:0) עיצוב מפואר חייב להיות בו זמנית, לא ⁇ .03.001 כביש שהונדס רק עבור רעידות אדמה לא יכול לשרוד את הצונאמי הבא; מודלים משולבים עיצוב עכשיו משלבים תרחישים סיסמיים, הקרנה בסימולציה אחת.מהנדסים משתמשים בתוכנה כי זוגות מבניים ניתוח אלמנטים עם דינמיקות נוזליות ומודלים תחבורה רדיונוקל.
  • תשתיות Soft חשובות כמו בטון.הגשר היקר ביותר הוא לא רלוונטי ללא פרוטוקולים ברורים ואמון הציבור.מימון מוקצה כעת שווה לחומרה ולמעורבות קהילתית.מחוז פוקושימה מוציא כ-20% מתקציב הפחתת האסון השנתי שלו על קמפיינים ציבוריים, תוכניות בית הספר, וכן סדנאות תכנון הכוללות תושבים זרים ואנשים עם מוגבלויות להשתמש בסדנאות תלת-ממדיות כדי לסייע לפינוי דרכים חזותיות כדי לאפשר לפינוי אזורים.

(במבט קדימה, Fukushima הוא פיילוט של מחוזות "פינוי חכם" המשתמשים באינטרנט של דברים (IoT) חיישנים לפקח על טמפרטורת פני השטח, מערכת העיכול, וזן מבני בזמן אמת, מה שגורם לסגרים מוקדמים כאשר התנאים מתדרדרים על גבי ציוד חשמלי סטנדרטי, אשר יכול לעבור שיטפון רדודה על נתיבי ניהול החוף, ועל מסלולים מודולריים צפים שניתן לפרוססים מעל פני השטח של כבישים זמניים כדי לשחזר אותם באופן מיידי של כביש 2DFlocks:

מסקנה

בניית תשתיות הפינוי של פוקושימה אינה סיפור של פתרון יחיד, אלא של הנדסה שיטתית, שיתופית שמתייחסת לבטיחות כתהליך מתמשך.כבישים, גשרים, חתימות וחיישנים נארזים לתוך רשת בריחה משולבת שיכולה להתכווץ תחת רעידת אדמה, צונאמי, ואיומים גרעיניים.