שילוב של פרויקטי שינוי האקלים לדיווחים גיאוטכניים ארוכי טווח

שילוב של שינויי האקלים לדיווחים גיאו-טכנולוגיים ארוכי טווח כבר אינו אופציונלי – זוהי אחריות מקצועית. בעוד האקלים ממשיך להשתנות, תשתיות שתוכננו אך ורק על סיכוני נתונים היסטוריים בטרם עת, עלויות תחזוקה מוגברת וסיכון בטיחותי.מהנדסים גיאוטכניים ומתכננים חייבים לשקול כעת כיצד שינוי הטמפרטורה, המשקעים, רמות הים, ואירועי מזג האוויר הקיצוני ישפיעו על התנהגות הקרקע, תנאי המים, ועל פני המסגרות העיצוביות הקיימות לכדי תקשורת של מודלים של מודלים של מודלים של מודלים של טכנולוגיות.

הבנת פרויקטי שינוי האקלים ליישום גיאוטכני

תחזיות אקלים נגזרות ממודלים אקלים גלובליים (GCMs) המדמים את מערכת האקלים של כדור הארץ תחת תרחישים פליטה שונים. עבור עבודה גיאוטכנית, הפלטים הרלוונטיים כוללים שינויים בטמפרטורה, בדפוסי משקעים, מחזורי קפואה, evatranspiration, עלייה ברמת הים, ובאופן אינטנסיביות.

מקורות מידע על פרוייקט אקלים

מקורות סמכותיים כוללים את פאנל הבין-ממשלתי על שינויי אקלים (IPCC) דוחות הערכה, פרויקט Intercomparison מודל זוגי (CMIP), וסוכנויות לאומיות כגון מינהל האוקיינוסים והאטמוספירה הלאומי של ארה"ב (NOAA), משרד החוץ הבריטי, והלשכה האוסטרלית של מטאורולוגיה (CMIP) ו- RSD, ככל הנראה מספקים נתונים בקנה מידה נמוך באמצעות פלטפורמות כמו כלי חוסן אקלים של ארה"ב, או קריטריונים של 20.

שינויים מרכזיים ב- Geotechnical Assessments

(ב) ⁇ :0) ⁇ (ה) ⁇ (ב"ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0)Precipitation: FLT:1 שינויים במשקעים השנתיים הכולל, הפצה עונתית ועוצמה להשפיע על תעריפים טעינה, רמות מים קרקעיים, וריצה.
עלייה ברמת התפוצה:0(Sea-level Rise:FLT:1entis Shoreal Geotechnics על ידי העלאת טבלאות מים קרקעיים, לחץ גובר, ולהגדיל את חדירה מים מלח, אשר יכול לפוצץ יסודות ולצמצם את כוח הקרקע.
(FLT:0) מחזורי טיהור-תאווה: FLT:1 Shifts במספר ובעוצמה של אירועי הקפאה משפיעים על הכפור והחלשות, קריטיים לכבישים, רכבות, צינורות באזורים קרים.
(FLT:0) מדרגות רוח: FIRLT:1 סערות גבוהות יותר בשילוב עם פעולת גל יכול לקרוע אפים החוף ו piers גשר מתפתל, בעוד רוח אינטנסיבית עומסים משפיעים על יציבות מדרדרון במהלך הגשמים הכבדים.

גורמי אקלים מרכזיים המשפיעים על ביצועים גיאוטכניים

שינויים בטמפרטורות ו- Permafrost Thaw

באזורי Permafrost, טמפרטורות התחממות להוביל להעמיק את השכבה הפעילה ואת פוטנציאל דוכן של permafrost עשיר קרח עשיר.זה יכול לגרום התיישבות קרקע בקנה מידה גדול, אובדן יכולת נושא, וחוסר יציבות מדרונות. דוחות גיאוטכניים לפרויקטים בתחומים כאלה חייבים לשלב תחזיות של טמפרטורה קרקעית ועובי פעיל.

שינוי דפוסי קדם-החישוב ותגובה למים

אפילו שינויים צנועים במשקעים השנתיים יכולים לשנות את רמות המים הקרקעיות. באזורים עקשניים למחצה, גשם מוגבר עשוי להעלות את שולחן המים, להפחית את הלחץ האפקטיבי ולגרום להתמוטטות הקרקע.בדרך כלל, גשם מופחת יכול להוביל לקרקע desiccation וסדקים, אשר מגביר את יכולת ההסתה ומשפיע על יציבות האמזמנטלית.

חוף הים וחיל הים עולים

עלייה ברמת הים מגבירה את העומס ההידרטי וה הידרודינמיקה על מבנים החוף.זה גם מעלה את שולחן המים החוף, אשר יכול לרכך את הקרקעות הבסיס, להגדיל את פוטנציאל ה-Liquefaction, ולהאיץ את קורוזיה של פלדה משובצת.עבור נמלים, ים, וקרנות רוח offshore, דוחות גיאוטכניים ספציפיים צריכים לכלול תחזיות של עליית הים (למשל, מהדוח IPCC מיוחד על פני האוקיינוס) ומולקולות של זוג קרמיקה) ומדיקות.

אירועים מזג אוויר קיצוניים ויציבות האתר

שינויי האקלים מגבירים את התדירות והעוצמה של אירועי המשקעים הקיצוניים, גלי החום, ושריפות ברות.ד.ד.ב.ב.פר-באדיבות, אדמה הידרופובית ואובדן צמחייה יכולים להגדיל באופן דרמטי את הסיכון לזרימת פסולת, כמו כן, גשם אינטנסיבי על קרקע רוויה יכול לגרום למפלות.

שיטות לשילוב פרויקטי אקלים

בחירת מודלים אקלים והורדת

החל על ידי סקירה של GCMs זמין בשלב CMIP האחרון (כיום CMIP6). בחר תת-קבוצה המבצעת היטב עבור אזור העניין, בהתחשב במדדים כגון הטיה היסטורית בטמפרטורה ומשקעים. שיטות ירידה סטטיסטית - כמו מיפוי קוונטי או גנרטורים מזג אוויר - יכול לייצר מדי יום או שעה סדרה מתאימה למודל גיאוטכני.

השפעות על Soil Properties

שינוי תנאי האקלים משנה את תכונות הקרקע בדרכים מורכבות.

(ב) ⁇ :0) , ⁇ ודיכוי: ⁇ 1:1 ,הבצורת ממושכת מגבירה את הסדקים הפטפטים באדמה חימר, מעלה מוליכות הידראולית וחלשת כוח הרהר.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) [15] , הידרדרות: ⁇ : ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) פעילות ביולוגית: 1FLT: 1 טמפרטורה גבוהה יותר להגדיל את הפעילות המיקרוביאלית, אשר יכול להאיץ את פיזור הקרקע האורגני ולהפחית את נפח.

כדי לכמת את ההשפעות הללו, השתמש במערכות יחסים אמפיריות או עקומות מותאמות למים מתקדמים, אשר מהוות את השינויים בטמפרטורה ובלחות הצפויים.כאשר מערכות יחסים ישירות אינן זמינות, השיפוט המקצועי מבוסס על אקלים אנלוגי משמש לעתים קרובות, אך יש לציין במפורש בדו"ח.

מודלים גיאוטכניים עם עתיד Scenarios

ניתוחים ⁇ סטיים מסורתיים המבוססים על נתונים היסטוריים צריכים להיות ממוסממים עם גישות פרוביביליסטיות המשלבות תחזיות אקלים.

מודלים SLOPE / W או FLAC יכולים להשתמש ברמות מי קרקע עתידיות הנגזרות מתרחישים טעינה מונעים על ידי אקלים.
ניתוחי התיישבות יכולים לכלול מגוון של פרופילי פשיעה עתידיים עבור תנאים בלתי רוויים.
הערכות ליקפוזה באזורים החוף צריכות לקחת בחשבון טבלאות מים גבוהות יותר בשל עליית ים.

חיוני להפעיל את המודל הגיאולוגי תחת עתידים רבים (למשל, תרחישים נמוכים, בינוניים, גבוהים פליטה) ולהציג את טווח התוצאות.הימנע משימוש במיזם יחיד "סביר ביותר" אלא אם כן קיימת אימות.

חשבונאות עבור Unquity

תחזיות אקלים נושאות אי ודאות משמעותית מתרחישים פליטה, מבנה מודל וזמינות טבעית.דיווחים גיאוטכניים חייבים לתקשר את אי הוודאות הזו באופן שקוף. השתמש בניתוחים כדי לזהות אילו משתנים אקלים משפיעים ביותר על הפרמטרים העיצוביים.במקום האפשרי, תוצאות אקספרס כהסתברות (למשל, "יש הסתברות לכך ששולחן המים הקרקע יעלה ב-0.5 מ' עד שנת 2050 תחת התרחישומי ההפוגה הגבוהה").

שילוב מעשי בדיווחים גיאוטכניים

דיווח על פורמט ומבנה

דו"ח גיאוטכני בעל מודעות לאקלים צריך לכלול סעיף ייעודי ב"שיקולי שינוי האקלים" או "תנאי העתיד".

מודלים אקלים ותרחישים בשימוש, עם הפניות ותאריך של החזרת נתונים.
מתודולוגיה ופתרון מרחבי.
שינויים חשובים עבור מיקום הפרויקט ואופק הזמן.
הערכת השפעה לכל פרמטר גיאוטכני רלוונטי (כוח שמן, מי קרקע, פוטנציאל שחיקה וכו ').
השלכות על שיטות תכנון ובנייה, כולל אמצעים הסתגלותיים.

ניתוח רגישות ועדיפות סיכון

לא כל שינויי האקלים משפיעים על אתר מסוים באותה מידה.ניתוח רגישות עוזר לתעדף אילו תחזיות מצדיקות את תשומת הלב ביותר.לדוגמה, ניתוח יציבות מדרונות עשוי להיות רגיש מאוד לשינויים בלחץ המים של בשר, אך חסר רגישות לטמפרטורה בלבד.הווה את הרגישות הללו בטבלאות או מגרות כדי לעזור לצוות העיצוב להתמקד במשאבים.

המלצות עיצוב הסתגלות

כאשר תנאים עתידיים אינם בטוחים, עיצובים הסתגלותיים – לעתים קרובות נקראים "נמוכים" או "מכומכים" – מאפשרים התערבות מגובשת.

תכנון יסודות עם יכולת ניהול עומס נוסף כדי להתאים את הסדר העתידי.
באמצעות מערכות ניקוז בגודלן עבור עלייה הצפויה במשקעים קיצוניים.
חומרים ספציפיים של קורוזיה עמידים לאזורי החוף שבו חדירה מים מלוח צפוי להחמיר.
כולל כלי ניטור (inclinometers, ezometers) כדי לאמת את הביצועים כמו התפתחויות.

הדו"ח צריך לציין במפורש את חיי העיצוב ואת תנאי האקלים הצפויים אבני דרך מפתח (למשל, 25, 100 שנים).

מחקרים ועיסוקים טובים

מקרה מחקר 1: Permafrost- Based Pipeline בצפון קנדה

במהלך העיצוב של צינור גז טבעי, מהנדסי גיאוטכני השתמשו בתחזיות טמפרטורה RCP 8.5 כדי מודל העומק של permafrost קמו מעל 60 שנים. הניתוח הראה כי התיישבות תלולה יכולה לעלות על 1.2 מ"מ בחלקים מסוימים.הקבוצה עיצבה ערימות מונחות בפריפריה עשירה קרח יציבה על ידי 3 מ"מ בהשוואה לעיצובים מסורתיים, ותרמופוני טמפרטורה שנקבעו כדי להתאים את התוכנית השנתית של ניהול טמפרטורה.

מקרה מחקר 2: בטיחות כביש החוף בדרום מזרח אסיה

התגלמות כביש 40 ק"מ באזור החוף התחתון מול איומים על עליית ים ומנזרים אינטנסיביים יותר.הדו"ח הגיאולוגי שילב תחזיות מהדוח המיוחד של IPCC על האוקיינוס ו Cryosphere (2019) ומודלים גל אזוריים של זחלי היו מנוהלים מחדש תחת שלושה תרחישים עלייה ברמת הים (0.3, 0.6, ו- 1.0 על ידי 2100).

הפרקטיקה הטובה ביותר של הנחיות התעשייה

כמה גופים מקצועיים מציעים כעת הדרכה להתאמה למהנדסים גיאו-טכניים.האגודה האמריקנית למהנדסים אזרחיים (ASCE)FLT:1 מספקת ערכת כלי תשתית אקלים-קריטית, בעוד ה-FLT:2Institution of Civil Engineers (ICE)FLT 3: 3 מפרסם הדרכה על שילוב שינוי האקלים ל- appraisal Society for SoilLT:2Institution of Civil Engineers ו-ACTI) כדי להבטיח את שיטות הפיתוח של Geochanic GeoICC (I) ו-ACT) ו-ACTITUITUICRICD (ITU) הנדסת מערכות ההפעלה Standards Standards Standards (IGNIGNITU) הנדסת מערכות ההפעלה של הנדסת מערכות ההפעלה של הנדסת מערכות ההפעלה של הנדסת מערכות ההפעלה של הנדסת מערכות ההפעלה הנדסת מערכות ההפעלה של הנדסת אקלים (IGNIGNIGNIGNIGNIGNIGNIGNIGNITU) ו-ACT) ו-ACTR.

אתגרים וכיוונים עתידיים

זמינות נתונים וגילוי

בחלקים רבים של העולם, נתונים אקלים מבוזר אינם זמינים או הם קורקציה מדי לניתוח בקנה מידה אתר.גם כאשר הנתונים קיימים, את אי הוודאות של משקעים יכול להיות רחב מאוד, מה שהופך את זה קשה להמליץ פרמטרים עיצוב ספציפיים. מראש במודל אקלים אזורי ברזולוציה גבוהה (למשל, איסוף מודלים של צמצום נתונים ב 1-4 ק"מ) בסופו של דבר לשפר את זה, אבל הם יקרים, בינתיים, באופן ברור, כדי להשיג נתונים גיאומטולוגים טוב יותר.

שיתוף פעולה בין-תחומי

שילוב של תחזיות אקלים דורש ידע מעבר הכשרה גיאוטכנית מסורתית.חברות רבות חסרות מומחיות אקלים ביתית.הפתרון הוא ליצור שותפויות עם קבוצות מדע אקלים או לשכור יועצים המתמחה בסיכון אקלים. שיתוף ידע רגיל באמצעות Webinars, סדנאות, פרויקטים משותפים מחקר יכול לגשר על הפער. תוכניות פיתוח מקצועי צריך לכלול מודולים על שימוש בנתונים של הקרנה אקלים.

תקנים ונהגים רגולטוריים

כיום אין תקן עולמי לשילוב תחזיות אקלים לדיווחים גיאו-טכנולוגייים.יש מדינות (למשל, בריטניה, נורבגיה, קנדה) יש הנחיות לאומיות המחייבות הערכות לסיכון אקלים לתשתיות ציבוריות בארצות הברית, מינהל הכבישים הפדרלי דורש שיקול של שינויי אקלים לפרויקטים במימון פדרלי.כפי שתקנות, הצורך בהדקות, שיטות שקוף יגדלו.

פיתוח כלים וטכנולוגיות

למידת מכונה ואינטליגנציה מלאכותית מוחלים על נתוני האקלים בקנה מידה נמוך וכדי לקשר אותם למודלים גיאוטכניים.פלטפורמות מבוססות ענן כמו FLT:0Cal-AdaptigtureFLT:1 לספק תחליפי אקלים מוכנים לשימוש עבור יישומים הנדסיים.

מסקנה

שינויי אקלים אינם דאגה רחוקה – הם כבר משפיעים על עיצוב גיאו-טכני באמצעות שינוי משטרי מי הקרקע, thawing permafrost, והופכים להתרחשויות קיצוניות יותר. דוחות גיאוטכניים ארוכי טווח שאינם משלבים תחזיות אקלים לחשוף לקוחות וקהילות לסיכון בלתי מתקבל על הדעת.על ידי בחירת תרחישים אקלים, הערכת השפעות מתמיד על אדמה וקרקע, מודלים, תקשורת, מהנדסים יכולים לספק את העלויות האפקטיביות של המדע, כדי לאמץ באופן שיטתי של פעילות גופנית, להמשיך את הסטנדרטים המקצועיים, יש צורך כיום.