Исследователи обнаружили, что традиционное проектирование инфраструктуры часто усугубляет последствия экстремальных наводнений

Иллюстрация ключевых концепций городского наводнения. Кредит: Природа Города (2024). DOI: 10.1038/s44284-024-00116-7

Согласно новому исследованию, проведенному Мичиганским университетом, значительная часть инфраструктуры ливневой канализации страны, спроектированная десятилетиями или столетием назад для предотвращения наводнений, может усугубить ситуацию во время суровых погодных явлений, которые учащаются по всему миру.

Проблема заключается в неспособности традиционного планирования распознать взаимосвязь наводнений: как поверхностный сток с подъездных путей, газонов и улиц, а также потоки в речных каналах и трубах, все взаимосвязано. Результатом является взаимодействие, часто непредвиденное, между различными системами ливневых стоков, которое может усугубить наводнение.

«При проектировании мы обычно ориентируемся на локальные решения», — сказал Валерий Иванов, профессор кафедры гражданского строительства и экологии UM и соавтор исследования. опубликовано в Природа Города«У нас есть проблемная область, иногда это отдельный участок земли или ряд участков, которые необходимо соединить инфраструктурой ливневой канализации, и мы проектируем специально для этих областей.

«Но эти районы подвержены наводнениям, которые происходят вокруг них, и это означает, что спроектированная инфраструктура ливневой канализации может иметь непредвиденные последствия».

Исследование основано на рекордных осадках, обрушившихся на метро Детройта 11 августа 2014 года и приведших к наводнению по всему региону. Катастрофа закрыла автомагистрали, застряла на дорогах для водителей, привела к отключению электроэнергии и повреждению имущества более 100 000 домов, что обошлось в 1,8 млрд долларов. Исследователи проанализировали данные этого события, в частности, по городу Уоррен, и поместили свои выводы в контекст текущих стандартов США по проектированию ливневых стоков и методов предупреждения наводнений для разработки рекомендаций по политике.

К ним относятся:

  • При проектировании систем ливневой канализации следует использовать комплексный, общесистемный подход к смягчению последствий наводнений, а не традиционный подход, ориентированный на локальные решения.
  • Необходимо пересмотреть руководящие принципы проектирования систем ливневой канализации с учетом взаимосвязанности городских ландшафтов, включая потоки в подземной инфраструктуре, такой как трубы и канализация, потоки в открытых каналах, таких как реки и ручьи, а также потоки по суше через естественные и застроенные поверхности.
  • Необходимо ввести в действие усовершенствованные компьютерные модели, отражающие полный спектр элементов ливневых стоков и поведение воды в них.
  • Сценарии проектирования должны отражать разнообразный спектр факторов, контролирующих поток воды в городских районах, таких как сложный режим выпадения осадков, предшествующие условия содержания почвенной влаги и работа существующих систем ливневой канализации.
  • Подходы к картированию опасностей наводнений должны охватывать не только поймы, прилегающие к рекам, но и риски в городских районах, которые могут находиться далеко от постоянных водоемов.

«Текущие методы картирования наводнений свидетельствуют об устаревшем мышлении, которое необходимо изменить», — сказал Винь Тран, научный сотрудник UM по гражданскому и экологическому проектированию и соавтор. «Независимо от того, Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям или кто-то другой его составляет, они предоставляют оценки только для пойм, которые находятся вблизи рек. Но вот в чем проблема: в городах наводнение может произойти вдали от любой реки или ручья.

«Возьмите, к примеру, Уоррен, штат Мичиган. Официальные карты наводнений не показывали риск наводнений в тех частях города, которые находились в нескольких милях от крупных водных путей. И это касается не только Уоррена — это типично для всей страны».

По данным FEMA, наводнения являются «самым распространенным и дорогостоящим бедствием в США». Этот риск возрастает из-за изменения климата.

С финансовой точки зрения это проблема. FEMA отмечает, что в период с 1980 по 2000 год Национальная программа страхования от наводнений FEMA выплатила $9,4 млрд. страховых возмещений. За следующий 20-летний период программа выплатила $62,2 млрд. — рост более чем на 660%.

«Без обновленных проектов экономические последствия наводнений будут только расти, ложась более тяжелым бременем на правительства и налогоплательщиков», — сказал Джефф Беднар, менеджер по экологическим ресурсам округа Макомб и исследователь проекта. «Инвестируя в устойчивую инфраструктуру сейчас, мы не только защищаем нашу окружающую среду, но и укрепляем основу для экономического роста».

Дополнительная информация:
Винь Нгок Тран и др., Связность в городских ландшафтах может привести к непреднамеренным последствиям наводнений из-за ливневых систем, Природа Города (2024). DOI: 10.1038/s44284-024-00116-7

Предоставлено Мичиганским университетом

Цитата: Традиционное проектирование инфраструктуры часто ухудшает последствия экстремальных наводнений, обнаружили исследователи (2024, 4 сентября) получено 4 сентября 2024 г. с сайта

Этот документ защищен авторским правом. За исключением случаев честного использования в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержание предоставляется только в информационных целях.



Source

ЧИТАТЬ  Новый дизайн государственного флага, за который жители Мэна проголосуют в ноябре