הקדמה: הגדלה צריכה עבור מערכות מים עמידות באופן סיסמית

רעידות אדמה מהוות את אחד האיומים ההרסניים ביותר על מערכות חלוקת מים עירוניים, המסוגלות להתפורר תשתיות קריטיות בתוך שניות.כאשר מתרחשת רעד קרקע חזק, צינורות קבורה יכולים לשבור, תחנות משאבה יכולות להתמוטט, וטנקים לאחסון יכולים להתבטל, לעזוב את הקהילות שלמות ללא מים במשך שבועות או חודשים. רעידת האדמה הצפונית ב-1994 בקליפורניה גרמה ליותר מ-1,400 הפסקות צינור; קרייסטיסטצ'רץ'רץ'יסטיישן ניו זילנד, שנהרסו נזק ליותר מ-2,000 ק"מ"ממים של מים עיקריים ו-160 מיליון נפש; רעידת אדמה שמאליתים ללא צורך ב-1995.

שיפור חוסן של מערכות חלוקת מים דורש גישה רב שכבתית: רכיבים הנדסיים חזקים יותר, עיצוב רשתות מחוסנים, פריסת ניטור אינטליגנטי, ובניית מוכנות קהילתית. מאמר זה מספק מדריך מקיף, פעיל למנהלי שירות מים, מהנדסים, מתכננים, וקובעי מדיניות כדי להפחית את הסיכון הסיסמיטי ולהבטיח המשכיות של שירות מים לפני, במהלך ואחרי רעידת אדמה.

מערכת הפצת מים Vulnerabilities

לפני יישום אמצעי הפחתת ההפחתה, חיוני להבין היכן וכיצד מערכות מים הן רגישות ביותר לנזק רעידת האדמה.הפגיעות משתרעות על צינורות קבורים, מתקני מעל הקרקע, ולתמוך במערכות בקרה.

Vulnerabilities: חומרים ופרקים

צינורות ברזל קסט ואסטבסט-צ'מנט הם בעיקר מתפתלים ופרוד להשתוות רעידת אדמה. צינורות ברזל נלדד ודוכסות מברזל לבצע טוב יותר, אבל הפגיעות שלהם תלויה במידה רבה בסוג המפרקים המשמשים. ריגיד מפרקים (למשל, פעמון-ומצוץ עם קטיפה) לא מציעים גמישות, בעוד גז גומי לדחוף-על-על-על-על-על-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-ידי-הספק יכולת של צינורות-מפרקים שונים של צינורות-מפרקים.

קורוזיה החמרה את פרצות.אפילו ברזל מודרני יכול להיות שברירי אם לא מוגן. Soil Liquefaction - שבו אדמה חולית רוויה מאבדת כוח ומתנהגת כמו נוזל - יכול לגרום צינורות לצף או להטביע, המוביל לפירוק. בדומה, התפשטות מאוחרת יותר על מדרונות יכולה למשוך צינורות בנפרד.

מעל ל-Ground Infrastructure Vulnerabilities

תחנות משאבה, צמחים טיפול, מיכלי אחסון, ומאגרים נמצאים גם בסיכון. Unreinforced masonry או קירות בטון לא-ductile יכול לקריסה. Tanks על פלטפורמות גבוהות עלולים להתבטל או לסבול כשלון עוגן.

ציוד חשמלי קריטי ובקרה (אופנועים, מתג'אר, קבינטות SCADA) חייב להיות מאובטח נגד רועד; אחרת, אובדן כוח או טלמטי יכול להשבית משאבות גם אם המזח הוא שלם.

Vulnerabilities: חוסר Redundancy ו- Isolation

מערכות מים רבות מוגדרות כרשתות קורנות - צינור יחיד מאכיל ענף, כך ששבר אחד יכול לבודד שכונות שלמות.בנוסף, למספר מערכות יש שסתום מקטע אוטומטי לבודד חלקים פגומים תוך שמירה על הלחץ בשאר.

תשתיות סיסמית-Resistant Infrastructure: Retrofitting and New Construction

בחירת חומרי צינור הנכונים ופרקים

עבור מתקנים חדשים, צינורות ברזל דוקטרילי עם מפרקים מאומצים או פוליאתילן גבוהה (HDPE) צינורות העדיפו. HDPE הוא גמיש ויכול להכיל תנועת קרקע משמעותית ללא fracturing. עבור מערכות קיימות, החלפת פלחי הבר עם HDPE או ductile באמצעות מפרקים גמישים היא הצינורות הישירים ביותר.

חיבורים גמישים במבנה

כאשר צינורות נכנסים לבניינים, תחנות משאבה או טנקים, להתקין הפיכה גמישה או מפרקי הרחבה.אלה סופגים תנועה שונה בין המבנה לבין הצינור קבור.סיסמית'ה עבור ציוד (מרכזי בקרה מוטוריים, גנרטורים, מערכות להאכיל כימי) מונעים משיכת יתר ופירוק של צינורות.

בסיס סיסמית' Isolation for Tanks and Reservoirs

מיכלי מים גבוהים גדולים יכולים להיות ממונעים באמצעות הכפלת גומי או מזחלות כדי להדוף את הטנק מתנועה קרקעית.עבור פלדה ברמה הקרקעית או מאגרים קונקרטיים, יש לתכנן את הבריגנים לכוחות סיסמיים, או את הטנק צריך להיות ממוקם על בסיס גמיש.

סגורות סגורה אוטומטית

התקן שסתום סגרה סיסמיים בכל מאגר ומפלט טנק.הסתמים האלה קרובים כאשר האצה הקרקעית עולה על סף, מונע אובדן מהיר של מים מאוחסנים באמצעות צינורות שבורים.הם יכולים להיות מכניים (מזוהגים על ידי עטווט) או אלקטרוני (קשור למערכת התראה מוקדמת רעידת אדמה).

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]]][ה]]][ה]]][ה]]]][ה]]]: [האגודה האמריקאית למהנדסים אזרחיים (ה-ה-ה-ה-ה-ה-], ו[ה'ה''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

Redundancy and Network Design

לא משנה כמה מרכיבים אישיים חזקים, כישלונות עדיין יכולים לקרות.מערכת גמישה חייבת לספק מסלולים מרובים למים כדי להגיע ללקוחות.

רדינל רשת Topology

רשתות רדאל (דאד-end) הן פגיעות ביותר: הפסקה אחת יכולה לקצץ אספקה לכל דבר מטה הזרם. המרת סניפי קורנל לתוך לולאות - שבו מים יכולים לזרום בין שני הכיוונים - באופן דרמטי משפר את האמינות.גם אם צד אחד נפגע, הלולאה שומרת על זרימת הדם.כל קווי ההפצה החדשים צריכים להיות מעוצבים כחלק מרשת לולאה.

אחסון ולחצים

מספר רב של מאגרי תת קרקע או טנקים גבוהים יוצרים אזורי לחץ עצמאיים.אם תחנת המשאבה נכשלת באזור אחד, מים יכולים להיות מכווצים מכלי באזור סמוך באמצעות חיבורי חירום.

אוחוסות צריכות להתקין מרכזי טבעת בגודל גדול סביב הליבה של העיר, המחברות את כל מקורות המים העיקריים (צמחי טיפול, בארות, מאגרים) כך שניתן למקם מחדש מים סביב אזורים פגומים.

מצבי חירום וצלב

כאשר כלי מים מרובים משרתים אזורים מכווננים (ערים, מחוזות), להתקין קשרים בין-ימיים עם מטרים גדולים ומונעי זרימה אחוריים.אם מערכת של תועלת אחת מופרכת, השנייה יכולה לספק אספקת חירום.

עבור קמפוסים תעשייתיים או בית חולים, האכלה כפולה משני ראשיים שונים או מיכלי אחסון להבטיח כי כשל צינור יחיד לא גורם לצאת עבור משתמשים קריטיים.

ניהול לחץ ובקרת זרימה

במהלך רעידת אדמה, טיפות לחץ פתאומיות מן הפסקות גדולות יכול לגרום משאבות כדי קוויטה ואזורי לחץ שלמים כדי לקריסה.לחץ התקן סתום כדי לשמור על לחץ מינימלי באזורים שלמים.בנוסף, שסתום בקרה אוטומטיים (הפחתה בלחץ, גובה, נפח) למנוע ניקוז של מיכלי אחסון כאשר הפסקות במורד הזרם מתרחשות.

מערכות זהירות ואזהרה מוקדמת

ניטור בזמן אמת מאפשר כלי רכב לזהות באופן מיידי נזק ולבודד חלקים שנפגעו לפני אובדן מים הופך קטסטרופלי.

SCADA שיפורים לתגובה הסיסמית

מערכות בקרה ובקרה מודרניות (SCADA) צריכות לכלול תאוצה סיסמית'יות בצומת מפתח (תחנות pump, טנקים, גבולות אזור לחץ) כאשר סף האצה הם מעלים, SCADA יכול לבודד באופן אוטומטי קטעים ומים ישירים באמצעות מסלולים חלופיים.אופרות מקבלות אזעקה עם מתאםי GPS של חשדות המבוססים על נורמה לחץ.

Leak Detection and Smart Water Networks

חיישנים אקוסטיים (התקנים המרשימה) וקורטורים על צינורות קיימים יכולים לזהות דליפות בזמן אמת - במיוחד שימושי לאחר ניתוח רשת מים חכם יכול לזהות את המיקום של הפסקה על ידי השוואת זרימה ולחץ על מספר נקודות.כמה מערכות מתקדמות (למשל, FLT:0Ka DuFalcio:1, LT:2Bentibirds) לשימוש ויזואלי בין AIFlowic Active (Openic) לבין LT:0Ka DuFlowic נוזל רגיל)

אזהרה מוקדמת (EEW) אינטגרציה

באזורים עם מערכות התראה מוקדמות (למשל, שקדאלטר במערב ארה"ב, JMA ביפן), כלי מים יכולים להירשם לקבלת התראות שניות לפני שחצץ חזק מגיע.חלון זה מספיק כדי לסגור באופן אוטומטי שסתום סיסמי, להאט משאבות, להתחיל גנרטורים גיבוי, ובודד ציוד רגיש.

(ב) [15] ,2 (ב) ,2 (ב) ,ב"ד): "ה' (ב') ,2 ,2"ד) ,"ה') ,"ה', ויקרא ויקרא יט" (בראשית כ"ד).

לחץ קבוע / Flow Loggers

לוגאגר נתונים בעלות נמוכה המוצב על מייבשי אש (או בקופסאות מטר) ניתן להתקין באופן זמני לפני הקרקע כדי להקליט פרופילים לאחר לחץ של דואר-אפילוט.אלה עוזרות לאתר נקודות בידוד ברשת מבלי לשלוח אנשי צוות לאזורים פגומים.

מדדי קהילה ומדיניות

שדרוגים טכניים לבדם אינם מספיקים; מעורבות מוסדית וקהילתית מבטיחה כי תוכניות ממומנות, נבדקות והוצאו להורג.

תוכניות תגובה חירום והסכמי עזרה הדדית

לכל כלי מים צריך תוכנית תגובה מפורטת של חירום: תפקידים, היררכיה של פיקוד, עיבוד מוקדם של חומרי תיקון (פיפס, הפיכה, שסתום, גבות), והליכים לסגירה ולשיקום אזוריים. השתתפות ברשתות סיוע הדדיות (למשל, FLT:0WasteN - Water / Wastewater Agency Response NetworkLTFreacio) מאפשר שימושים של ציוד השכן ו-FLT1.

תרגילים ותרגול

תרגילים על שולחן (הפחתת רעידת אדמה גדולה) צריך להתבצע מדי שנה עבור ניהול ותפעול. תרגילים פיזיים כי פריסת צוותים, שסתום קרוב, וקשרי בדיקה לבנות זיכרון שרירים לזהות פערים בתוכנית.

חינוך ציבורי ומוכנות לקוחות

אוחוסים צריכים לחנך לקוחות על אחסון מים חירום (1 גלון לאדם ליום במשך 3-7 ימים) לספק הוראות כיצד לסגור מים במ"ר הבית כדי למנוע דליפות זיהום לאחר חלקלק.

מימון ודיפלומטיה

הגדלת החוסן של מערכת המים היא יקרה.השימוש בהלוואות של מדינות ואזרחיות (למשל, סיוע מייגציה של FEMA, הלוואות SRF של EPA, CDBG-DR של HUD) בערים רבות עברו אמצעי קשר: רעידת אדמה של 4.6 מיליארד דולר של סן פרנסיסקו ותגובה חירום בונד (2010) מממנים מערכת מים גדולה.

קודים בנייה צריכים לחייב עיצוב סיסמי לכל תשתיות מים ציבוריות חדשות.התכנון לשימוש בקרקע יכול להימנע מבניית מתקני מים באזורי liquefaction גבוהים, אלא אם כן נעשה שימוש בקרנות מיוחדות.

מחקרים: עמידות בפעולה

סן פרנסיסקו, קליפורניה

לאחר רעידת האדמה של לומה פריטה, ועדת הסני פרנסיסקו הציבורית (SFPUC) יזמה את תוכנית שיפור מערכת המים (WSIP), השקעה של 4.6 מיליארד דולר: החליפו מעל 100 קילומטרים של צינורות ברזל שבריריים עם ברזל דקטרי ו- HDPE; הוסיפו שסתום סגרי- offsic של סיסמיטי בכל המאגרים העיקריים; בנו מערכת אספקת מים חדשה שנקראה מערכת עזר 2014 עם הפסקות מים ייעודיות, ללא הפסקות של חיל-מס), ללא הפסקות אדמה גדולות (S) עם הפסקות אש, ללא הפסקות אדמה גדולות (SCRSCRS) ו-R) וסיבים מרכזיים, עם , עם , ללא הפסקות אדמה מסהוריטריבות), ללא פגעורטיבות) עם פצצות אדמה גדולות (SCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRSCRAN) עם פצצות אדמה גדולות, עם פצצות אדמה גדולות, עם פצצות אדמה גדולות, ללא פגעוציפיכות חירום, עם אספקת מים גדולות (SCRSCRAN אספקת מים גדולות), ללא פגעוציפיפות אוויר

לוס אנג'לס, קליפורניה

תכנית ההשתלה הסיסמית' של LADWP התקינה מאות שסתום סיסמיאני והחליפו כ-200 קילומטרים של צינורות ישנים מדי שנה.צמחי שיחרור המים של לוס אנג'לס נסוגו מחיבורי צינורות גמישים. LA גם שיתפה עם USGS כדי לשלב את שקד אלרט לסגרה אוטומטית במאגרים קריטיים.

Christchu, ניו זילנד

לאחר רעידת האדמה ההרסנית של 2011 (M6.3), סטורץ' בנה את רשת המים שלה עם דגש על חומרים חזקים (צנרת HDPE, מפרקים גמישים) והפרדה של מים הניתנים לפסולת מים כדי להפחית את הסיכון לזיהום.העיר משתמשת כעת בכיסויי חממה של פשיזם, ברזל דוקטריל עם מפרקים מאומצמים, ומערכת SCADA מתקדמת עם רעידות אדמה ספציפיות.

טוקיו, יפן

מערכת המים של טוקיו היא אחת השסתחות החזקות ביותר בעולם.זה כולל רשת של מאגרים תת-קרקעיים עמוקים, צינורות מבודדים מבחינה סיסמית, ושסתוםי חלקיקים אוטומטיים הנשלטים על ידי נתונים סיסמית בזמן אמת.הלשית עבודות המים טוקיו השקיעה בכבדות צינורות ברזל דוקטריליים עם מפרקי רעידות אדמה ושיש לה מערכת התראה מוקדמת מקיפה לתוך SCADA.

תוצאות חיפוש עבור Best Practices and Priority Actions

שיפור מערכת חלוקת המים עמידות לרעידות אדמה הוא תהליך ארוך טווח, הון-רגיש.עם זאת, גישה מגובשת יכולה לספק הטבות מיידיות.

  • (FLT:0) להעריך את הפגיעות הסיתניות של המערכת שלך באמצעות הנחיות מארגונים כמו ברית החיים האמריקנית או FEMA P-811.
  • (ב) ⁇ 0) החלפת צינורות מזחלות (בברזל, אסבסט-צ'מנט) באזורים בעלי הפוטנציאל הגבוה ביותר לסיסמית ולקרקע.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) למותי רדיו מסומנים מסתיימת ללשלול רשתות ראטפל 1.
  • (ב) ,0) רעידת אדמה מוקדמת, אזהרה מוקדמת של רעידת אדמה 1 (ב-Digital 1) עם SCADA לתגובה אוטומטית.
  • (ב) ,0) ,ד"ר ו"חקור" תוכנית תגובה חירום: 1 בתיאום עם רשתות סיוע הדדיות.
  • (ב) ,0) מימון סודיות (FLT:1) באמצעות מענקים ממלכתיים / פסיקות, אג"ח או עלייה בקצב כדי להאיץ שדרוגים.
  • (ה)הרחבת הקהילה:0.17.10.17.comage the CommunityofFLT:1 כדי להבטיח ללקוחות להיות מוכנים ולהבין את תוכנית החוסן של השירות.

עלות הפעולה גבוהה בהרבה מההשקעה הנדרשת. רעידת אדמה אחת גדולה יכולה לסגור מערכת מים במשך שבועות, עלות מיליונים בפעילות הכלכלית אבודה ולגרום למשברי בריאות הציבור.על ידי שיפור שיטתי של תשתיות, התחדשות, ניטור ומוכנות קהילתית, כלי מים יכולים להפחית באופן דרמטי את ההשפעה של רעידות אדמה ולשמור מים זורמים כאשר הוא נחוץ ביותר.