重新思考海啸保护:公园的防御可以为高耸的海堤提供可持续的替代品

在日本海岸的混凝土墙。

沿着海岸线的仔细植物覆盖的山丘的仔细工程可以减少海壁沿海生活中断,较低的沿海生活中断和降低成本的风险。

在海啸的准备中,它结果在美丽中可能有力量。沿着海岸线的战略布置的绿山行可以帮助抵御海啸的破坏,同时保留海景,并进入岸边。对于某些社区来说,他们可以提供比高耸的海堤更好的选择。

这些研究人员是一支试图量化不同高度如何与各种尺寸和排列在水边缘附近的各种尺寸和形状的丘相互作用的同行评审纸的调查结果。该研究于2020年5月4日在国家科学院的期刊上发表。

巨型海堤是减轻海啸风险的常规方法。例如,日本已建成数百英里的混凝土墙,在某些地方高于40英尺,成本超过120亿美元,因为海啸海浪在2011年3月在日本东日本东部日本东部的浮雕沿海社区坠毁。

日本宫城县海啸缓解园区的计划结合了海堤,山丘和植被。

但海堤往往是昂贵的,在当地的旅游和捕鱼行业上,对沿海社区和环保性的破坏性造成艰巨,并且失败可能是灾难性的,在地球学校的地球物理学助理教授Jenny Suckare表示,这是巨大的兴趣与环境科学(斯坦福地球)。

“如果墙壁坍塌,后果是终身破碎,”这项研究的合作者包括来自海军研究生院,新泽西理工学院,麻省理工学院和印度尼西亚的海事和渔业部的科学家。她解释说,海堤不仅可以造成一个令人沮丧的安全感,她解释说,他们也可以最终进入海啸波浪的碎石块,然后扔在整个城市。

“这就是直观的,你认为这是一个威胁的那一刻,你建造了一堵墙,”Suckale说。但是,虽然海堤可以解决一些海堤风险,但是使宜居居住地的因素可以更加复杂。“大多数沿海社区都希望最大限度地提高他们的幸福,而不是尽量减少他们的风险,以牺牲一切的牺牲品,”她说。“你真的想居住在一个巨大的混凝土墙后面,因为有一个小的海啸会击中你的机会吗?让我们在桌面上放置更多选项,并有明智的辩论。“

在沿海保护的资源稀缺的地方,在沿海保护稀缺的地方拥有更多选择尤其重要,他领导着印度尼西亚海事和渔业部的沿海灾害缓解打击。他说:“通过在本文中进行分析,海啸 - 易患国家对山丘作为一种较为昂贵的方式来减轻海啸风险的方式,对山丘进行了根本的基础,”他说。

可定制和绿色

沿海森林可以帮助刹车在附近城镇和村庄的海啸流速。研究人员写作,这些和其他基于自然的解决方案在沿海风险管理计划方面越来越重要。然而,树木需要数十年来增长足够坚固,以提供有意义的保护。

并且,根据新的研究,植被对传入波的能量影响不大。然而,植物可能仍然在战斗侵蚀中发挥重要作用,从而有助于保持使它们有效的山丘的形状,高度和间距。

世界各地的海啸 - 易一国各国家的替代解决方案在世界各地的海岸线上旨在结合两个世界:工程障碍的可调性和即时性,以及更多孔的绿色区域的沿海访问和生态功能。

到目前为止,这些项目的设计,被称为海啸缓解公园,由美学提供更多而不是科学。“现在,我们的设计不够战略,”Sucke说。“本文是理解如何设计这些公园的起点,从而获得最大的风险缓解效益。”

设计事项

通过数值模拟海啸浪潮撞到一排山丘时会发生什么,研究人员展示了土墩可以反映并抑制海啸浪潮的破坏性力量以及典型的海堤。如果发生巨大,一千千年的海啸,他们将失败不比即使是最具巨大的墙壁。因此,研究发现,从组合墙壁和山丘中获得了一点额外的价值 - 从智利到摩利诺州的Constitución设计中的一种常见方法。

“这些山丘对小型和中间海啸进行了令人惊讶的波浪能量,”Suckare说。根据海岸线的形状定制山丘的形状,海啸可能接近的方向,以及其他特定的场地的因素可以有助于最大化反射的能量量。这是关键,Suckey说,因为“能量真的是你的主敌”。

这是因为如果海啸淹没了一个充分油门的区域,甚至有一英尺的水,Suckae说,它会留下一些幸存者。“它只是抨击一切。你不能留在你的脚上,一旦你摔倒,它就会非常危险。它在建筑物上抛出汽车。你会很容易被在水中携带的东西撞倒。“

该研究还指出,需要在广泛的缓冲区后面设置家庭和基础设施,因为丘陵可以加速流动并增加立即围绕公园周围的地区的伤害。为了避免这种意外的后果,研究人员建议考虑用多个交错的山丘的设计更大,朝向岸边和小内陆。

“我们的研究表明设计问题。有一个错误和右间距; “斯佩斯说,有一个错误和正确的形状。“你不应该使用美学标准来设计这一点。”

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参考:“海啸缓解公园的保护效益和战略设计的后果”由布伦特鲁吉诺,阿德里安F.圣地亚哥泰特,米霍·麦克斯,阿卜杜勒·穆罕默尔,弗朗西斯·克拉尔多,西蒙斯万豪和珍妮爱抚,2020年5月4日,国家科学院.DOI:
10.1073 / pnas.1911857117

SuckAle是一个助理地球物理学助理教授,一位中心,由Courtesy,在斯坦福大学环境研究所和斯坦福国的计算和数学工程研究所(ICME)。共同作者Adrian F. Santiago Tate是地球物理的博士学生。联合作者布伦特鲁吉诺在斯坦福斯坦福的计算和数学工程学院研究生致力于研究生。他现在与公司的高潮隶属。

额外的共同作者与马萨诸塞州理工学院,新泽西州理工学院,加利福尼亚州蒙特利海军研究生学院,以及沿海地区和小岛屿可持续利用局,海洋空间管理局和印度尼西亚雅加达的海事和渔业部。

该研究得到了斯坦福地球,国家科学基金会研究生研究奖学金计划,以及海军研究办公室。

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