Kimyasal & Malzeme Mühendisliği
Fukushima'nın Sahil Koruma Çözümleri için Yenilikçi Mühendislik Çözümleri
Table of Contents
3.11'in Notu: Kıyırlık arayışı içinde bir Sahil
11 Mart 2011'de Japonya'nın Tohoku sahili boyunca 500-kırk hatası ile tasarlanmış ve kıyı riskiyle ilgili küresel konuşmayı kalıcı olarak değiştirebilecek bir hatanın ortaya çıkmasını sağlayacak bir tsunami ortaya çıkardı. İlk dalgalar Fukushima Nükleer Enerji Santrali'ni vurulduğunda, şu anda 5.7 metre uzunluğundaki bir deniz duvarının içine sokmuş ve kendini daha yüksek bir kayalık kapısına dönüştürmüş ve bu yüzden küresel konuşmayı kalıcı olarak değiştirebilecek bir tsunamiyi bozuyor.
2011 felaketi, en büyük bilinen olayla ilgili temel bir kusura maruz kaldı: Daiichi'de tasarlanan statik savunmalar yeterli koruma sağlayabilirdi. Japonya'nın tsunami savunma sistemi, 1960'lardan bu yana, her yeni duvar veya kırbaçlık, “bilinçsizliğe karşı” ve “önemli bir şekilde” olarak kabul edilen tsunaminin her bir kıyı koruma sistemiyle daha yüksek bir şekilde yeniden düşünülmesiyle zorlandı.
Fukushima'nın Sahil Coğrafyası ve Tehdit Doğası
Fukushima kıyı şeridi Pasifik Okyanusu boyunca yaklaşık 160 kilometre boyunca uzanır, Abukuma Dağları'nın batıya kadar uzandığı ve bu sahildeki ilk büyük tsunamiyi bu sahile vurmadığı açık bir şekilde ortaya çıkıyordu – 869 Jōgan depremi, 1611 Keichō Sanriku tsunamisi ve 1896'da tüm tsunami dalgaların yüksekliğini arttırmak, ancak 2011 etkinliğine karşı çıkan aşırı nüfus artışının ilk büyük tsunami değildi.
Baskıya ek olarak, bölge şimdi çift dinamik bir şekilde karşı karşıya: küresel olarak yavaş bir artış, deniz seviyesinin başına 1 metreye kadar projelenmiş ve bugün inşa edilen yüksek emisyonlu senaryolar altında, Japonya'nın Land, Altyapı ve Turizm Bakanlığı'nın ([FLT) üzerindeki olası 50 veya 100 yıl boyunca, güncellenen iklim koşullarına göre daha fazla artış göstermelidir.
Kıyı açık kendisi belirli kısıtlamalar sunuyor. Dağlar ve denizler arasındaki en dar arazi, geri çekilmenin nadiren bir seçenek olduğu anlamına geliyor. Topluluklar sadece ülke içinde hareket edemiyor; en üstografi eğlencesi ve nüfus ve altyapıyı, hem kırılgan hem de ekonomik olarak hayati öneme sahip bir koridora bağlı olarak, işan Expressway ve bir balıkçılığı olan bir balıkçılığı korumak için, bu dar grubu işgal etmek için her türlü savunma stratejisini korumak için uygun bir şekilde koruma altına almak zorunda kalıyor.
Duvarı yeniden tasarlayın: Sert Savunmalar Reimagined
Dikey Engellerden Enerjiden Çıkarmalarına
Post2011, MLIT, ülke çapında tsunami koruma standartlarının yeniden değerlendirilmesini başlattı, Tohoku'daki tasarım seviyelerini ele aldı.En görünür tezahür, Fukushima Prefecture'in sahiline kadar yükselten beton deniz duvarlarının sürekli bir zinciridir.
Fukushima'nın yeni deniz duvarları, tetrapodlar veya X-bloklar olarak bilinen beton blokları ile genişleyen yeni nesilleri, şimdi daha uzun bir eğime karşı, böylece yüksek tavanlar ve yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan yüzeylere karşılaştırıldığında, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan betonlar arasındaki geçişleri azaltmak için tsunamiyi daha düşük bir şekilde genişletin.
Caisson Breakwaters ve Submerged Sills
Temel limanlara girişte -Onahama, Sōma ve Fukushima Daiichi limana var - bu tür betonlar ve çelik borular normal koşullar altında sabitlenebilir, ancak tahmini bir olayda kapalı olabilir.
“Büyük Duvar” Tartışma ve Topluluklarla Tasarım
Japonya'nın yaklaşımı, bazen “Büyük Duvar” metaforunu topladı, sakinleri ve çevre gruplarından keskin bir eleştiri çekti. Fukushima'daki sürekli beton rampaları, okyanusa görsel ve fiziksel erişimin azaldığını, açık plaj inişlerine güvenen balıkçıların geçimini azalttı ve bu yüzden resmi bir karalama alanıyla birlikte, İrlanda'daki yerel bir dağcılıkla birlikte, bir karalama alanıyla birlikte, bir araya gelen bir araya gelmeye başladı.
Toplum katılımı tasarım sürecinin resmi bir parçası haline geldi. Yerel kıyı yönetim komiteleri, balıkçı kooperatifleri, turizm dernekleri ve çevre STK'lar, şimdi inşaat başlamadan önce savunma programları gözden geçirdik.Bu komiteler tasarım değişikliklerini talep etme yetkisine sahipken, girdileri, teknik olarak okyanus görüşlerini korumak için “görüler” deniz duvarları kullanan yeniliklere yol açtılar ve boş zamanlayıcılar olarak yeniden değerlendirilebilir duvar segmentleri.
Dinamik Savunmalar: Yüzen Engeller ve Vegan Gates
On-Demand Korumanın Sözlüğü
Sabit deniz duvarları kalıcı savunma sunarken, sadece tasarım-event seviyesinde haklı çıkarılabilir; bu seviyeyi aşan bir tsunami hala onları potansiyel olarak felaket sonuçlarla aşırı derecede aşırı derecede aşırı derecede aşırı derecede aşırı derecede aşırı bir şekilde ortaya koyar.Bir akıllı kapasite katmanı eklemek için, Japon mühendisliği firmaları sadece normal koşullarda uçan ve pop-up bariyerleri sağlar. Bu sistem, normal koşullarda çevresel ve sosyal etkiler tespit ettiğinde.
“Mega-float” konsepti, kayaçların veya aquaculture platformlarının altında test edilen yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan bir yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan bir yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan bir yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan bir yüksek çözünürlükte sabit bir şekilde sabitlenmiş bir şekilde sabitlenmiş bir şekilde sabitlenmiş bir şekilde sabitlenmiş bir şekilde sabitlenmiş olan yüksek çözünürlükte bulunan bir şekilde sabitlenmiş bir şekilde sabitlenmiş bir şekilde sabitlenmiş bir şekilde sabitlenmiş olan yüksek çözünürlükte bulunabilir.
Vegan DikeyLift Gates
Japonya Meteorolojik Ajanslar'ın ilk tam anlamıyla kullanılan bir sistemle ilgili olarak, en iyi şekilde tasarlanmış bir elektrik hattının, Japonya'nın ilk tam zamanlı olarak kullanılan 20 katlı çelik kapısının üzerinde bulunduğu bir sistemdir.
Eko-Mühendislik: Doğa Savunmanın Bir Parçasıdır
Enerji Kıyı Ve Takma Rol
Gelişen bir araştırma organı – FukushimaT tarafından finanse edildiği gibi:0)Fukushima Innovation Coast Framework) – Port ve Havaalanı Araştırma Enstitüsü'nde doğal ekosistemlerin, olgun mangrove ormanlarında yerel olmayan bir şekilde, karasuların yakınında deneysel olarak dikilirken, aksi takdirde deniz suyu restorasyonu için yeterince yüksek oranda deniz kirliliğini yükseltecek şekilde ısıtacak şekilde çökmüş olan ve demiryolları da içeren bir balık suyu azaltacaktır.
Orman ve Orman Ürünleri Araştırma Enstitüsü tarafından belirlenen temel alan, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan 50 metreye kadar uzanan yüksek enerjili bir arazide bulunan 200 yıllık bir çam ormanının onarımı ile ilgili olarak, daha iyi bir şekilde yapılanması için, daha iyi bir şekilde, daha iyi bir şekilde ayarlanan arazilerin ve arazilerin daha iyi bir şekilde dağıtılması için gerekli olan enerji sabiti, yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bir şekilde ayarlanması gerekir.
Canlı Breakwaters olarak yapay Reefs
Kıyıya paralel olarak, doğal kayalıkların yapıtılması için planlanan kayalıkların işlevine uygun olarak, Shimizu Corporation ve Tokyo Üniversitesi arasında bir işbirliği, 2022 yılında Naraha Town'dan 300 metre uzaklıktaki yüzeyin kapalı olması için tasarlanmış bir şekilde, daha fazla sualtın balık tutmanın ardından, 60'dan fazla algınma izin veren bir şekilde, daha fazla balık tutmanın ardından, yüzde 1520'lik bir miktar daha fazla kayalık bir şekilde ayarlandığından oluşan bir araya gelir.
Bir Bilgiye Sahip Olmak: Adaptif Koruma için Malzemeler ve İzleme
Kendi kendini beton ve Şekillendirmek
Beton kıyı savunmanın arka kemiği kalır, ancak kırılganlığı - deniz ortamında klor saldırısı tarafından desteklenen - Tohoku Üniversitesi'nde sürekli bakım hizmeti talep eden bir yüzeysel kesme işlemi, geleneksel OPC-organik olmayan iki yıl boyunca, hassas bir duvar kaplamasının altında olduğu gibi, yüksek çözünürlükte bulunan bir duvar kaplamasının (toplama) yer aldığı yüksek çözünürlükte olduğu gibi, yüksek çözünürlükte bir şekilde yeniden inşa edilmesi gerekir.
Dağıtılmış Sensör Ağları ve Tahmin Edici Dijital Twins
No statik erozyon tasarımı, Fukushima'nın kıyı savunma sisteminin dijital olarak telsiz hale getirilmesini öngören her yük senaryosu tahmin edemez.The "Ocean Bottom Seismshore and Tsunamimeter Network" (S-net), 2016 yılında, Hokkaido ve Chiba arasında 150 gerçek zamanlı baskı sensörü tespit eder ve 1 tane daha yüksek bir tsunamiden yüksekliğe sahip olan bir ikiz sistemle birlikte sualtınlık gözlemleyicileri tespit eder.
Fukushima Innovation Coast Framework ile entegrasyon
Bu çözümlerin fon ve siyasi ivmesi Fukushima Innovation Coast Framework'ten, 2014 yılında başlatılan ulusal bir inisiyatif, gelişmiş teknoloji ve yenilenebilir enerji ile kıyı şeridini yeniden canlandırmak için tasarlanmıştır. Coastal savunma, yaklaşık olarak ABD $ 200 milyonluk bir araştırma ve temiz hidrojen üretimi ile birlikte, yüksek çözünürlükte bir mikro-enerji hattını kapsayan bir mikro-enerji hattını kapsayan bir sistemdir.
Yenilik Sahil Çerçeve, deniz duvarları ve kırbaçları için kullanılan kanal araştırmalarını teşvik etti. Bölge için temiz yakıt sağlamak için tasarlanmış olan bu sinerjik araştırmacılar kloru bir ürün olarak üreten ve şimdi sualtı incelemeleri için kullanılan bir biyosi olarak değerlendiriliyor.
Global Practice'den Öğrenme: Hollanda Diyaloğu
Fukushima'nın mühendisleri izolasyonda çalışmadı. Hollanda'nın Rijkswaterstaat ile teknik bir değişim ortaklığı, 2017'de inşa edilen "Doğa ile inşa" felsefesini Tohoku sahiline getirdi.Okuma Nehri'nden itibaren, bir pilot "ve motor" kumağında doğal olarak sabit bir şekilde sabitlenmiş ve geniş bir şekilde deniz hattının 8 kilometre boyunca bir miktar sabit bir şekilde dağılmıştır.
Hollanda ortaklığı, Japonya'nın risk iletişim ve halk katılımı üzerine düşünmesini de etkilemiştir. Rijkswaterstaat'ın “ Nehrin için yer” programına yönelik, yerel savunmaların özel performans özellikleri hakkında şeffaf iletişimin vurguladığı, bu şeffaflık, Fukushima'daki toplum tsunami eğitimi materyallerinin gelişimini ve onları koruyan mühendisler için rutin olarak bilgilendirmiştir.
Ekonomik, Sosyal ve Çevre Gerleri
Fukushima virgin'daki tüm blokajlar için, Fukushima'daki kıyı savunması derinden insan çabasını sürdürüyor. Fishermen, 2011 yılında yapılan toplam karbon değerlendirmelerini azaltan ortalama% 12 oranında geri dönüşüme maruz kaldı. Yerel hükümetler artık “bağımsız duvarlar” ile deneyiyor – yüksek miktardaki arazide 100 bin dolarlık betonun en kısa sürede küçüldüğü gibi, yapay tidal havuzların toplamı.
Kıyı savunmanın ekonomik yükü de zor sorular getiriyor.Tohoku'daki posta 2011 deniz duvarı programının toplam maliyeti 1.4 trilyon dolar değerinde (yaklaşık 9 milyar dolar), yıllık bakım maliyetleriyle, özellikle de nüfusun yoğun olduğu bölgelerden daha yüksek bir şekilde korunması için verilen koruma düzeyine bağlı olarak, bu ulusal maliyet, sağlık, eğitim ve ekonomik kalkınmaya yönelik yatırımlarla rekabet eden bir risk altındaki arazilerin daha yüksek orandaki artışları dikkate alıyor.
Bir Sahilline'a Doğru Öğrenin
Nihai inovasyon tek bir yapı değil, operasyonel bir felsefe. Fukushima'nın kıyı yöneticileri, geçmişteki savunma ve adaptif yönetim döngüsüne karşı, 10[Dönetici, değiştir) tam olarak, denetimler ile oluşturulan ve dijital ikizlere karşı beş yıllık bir incelemeyi sürdürüyor.
İş zaten bir sonraki sınırda: “Zenginsel ıslak bölgeler” düşük temel tarım arazisinde tsunami dalgalanmaları ile kasıtlı olarak su tasarrufu yapabilen, su tasarrufuna geçici olarak harcayarak, yüksek şehir alanlarındaki zirveyi azaltmak için yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş bir şekilde bir şekilde bir şekilde bir şekilde bir şekilde bir şekilde sualtınma arazide bir şekilde bir şekilde bir şekilde bir şekilde bir şekilde bir şekilde bir şekilde su içme alanı, 500 yıllık bir şekilde
Bu çözümler, bireysel olarak etkileyici, kendi güçlerini entegrasyontan kazanır. Yalnız duran bir deniz duvarı, bir çam ormanı tarafından desteklenen bir deniz duvarı, akıllı bir takviyeli güç ve gerçek zamanlı dijital ikizler, felaket olarak Fukushima'dan ziyade, felaket olarak kurulmuş bir savunmadır; çünkü bu tabakalı şehirdeki ilk eğitim programını Pasifik'teki tüm şehirlere ihraç etmektedir.
İleriye bakmak
Fukushima'nın kıyı şeridinin yeniden inşası, tam olarak tamamlandıktan çok uzaktır. Deniz seviyesindeki artış senaryoları, bugün gelecekteki yükseklikleri için fiziksel ve finansal ödenekler içerir; yenilenebilir deniz duvarları bileşenleri yenilenebilir enerji ile donatılmıştır ve Fukushima deniz bölgesine kadar 3 metreye kadar genişletilebilir.Bu arada, üniversiteden gelen sosyal bilim adamları, kıyı savunmalarının, toplumsal koruma mekanizmalarının ve “toplumsal koruma” konularındaki sosyal araştırmalarının kabul edilmesi ve bu tür bir altyapıyı kabul etmemektedir.
Açık olan şey, bölgenin 2011 travmasının ötesine geçtiği, bu doğa, mühendislik ve toplum, dayanıklılık yükünün ötesine geçmesidir. Gelişmekte olan denizlerin ve intensed fırtınaların bir çağına karşı, Fukushima'nın deneyi sadece yerel bir hikaye değil – bu kıyı şeridiyle savaşmak yerine okyanusla birlikte yaşamak için küresel olarak ilgili bir yol haritasıdır.Bu kıyı şeridinden gelen dersler belirli teknolojilere kadar uzanır; bunlar, bir olasılık, adaptasyon ve insan toplulukları ve doğal sistemlerle olan ilişkiyi kapsar.